Ну что, побеседуем мало о квантовой механике? Согласна, достаточно непростая тема, но эта сложность только присваивает ей пикантности и остроты. Как и бессчетные догадки о существовании Мультивселенной и параллельных реальностей. К слову сказать, современная физика изобилует схожими мыслями, но мы с вами остановимся на одной из, по моему умеренному воззрению, самых увлекательных из их – многомировой интерпретации квантовой механики либо интерпретации Эверетта. В 1954 году, будучи аспирантом Принстонского института, физик Хью Эверетт пришел к революционной интерпретации нерелятивистской квантовой механики, которую на сто процентов развил за два следующих года. Но научное общество не придало особенного внимания трудам Эверетта, потому что работа не вела к новеньким пророчествам и к тому же смотрелась парадоксальной и в целом ненадобной. Наиболее того, его труд никак не воздействовал на основную линию развития теоретической физики и создание Обычной модели физики простых частиц. И все таки, десятилетия спустя работа Эверетта завлекла внимание космологов. И хотя практических последствий она как и раньше не принесла, это не означает, что видение мира, описанное в работе известного физика, не стоит нашего с вами внимания.
Согласно Многомировой интерпретации квантовой механики, существует огромное количество миров, расположившихся параллельно в том же пространстве и времени, что и наш с вами дом
Многомировая интерпретация квантовой механики
Итак, для начала давайте оговорим кое-что принципиальное: когда физики размышляют о Мультивселенной, быстрее всего, они задумываются о космологической мультивселенной. Да, звучит как минимум грандиозно, но так оно и есть. Просто идет речь не о наборе отдельных вселенных. Быстрее, эти идеи относится к совокупы областей места, так дальних, что они для нас просто ненаблюдаемы. К тому же, там действуют свои, неведомые для нас законы.
Некие физики считают, что могут существовать различные частички, различные силы, даже различное количество измерений места по сопоставлению с тем, что мы лицезреем вокруг нас.
Но что такое космологическая вселенная? Умопомрачительно, но разъяснение звучит проще, чем кажется – наука космология изучает характеристики и эволюцию Вселенной. Ни больше ни меньше. А Вселенная, как мы знаем, та еще вещичка – родилась около 14 млрд годов назад и с того времени расширяется, расширяется и расширяется со все растущей скоростью.
Вселенная, как мы знаем сейчас, расширяется с убыстрением. Но почему это происходит физики сказать не могут.
И когда физики молвят о космологической вселенной они совсем не веселятся, воображая нескончаемое огромное количество копий самих себя, как, к примеру, в мультсериале «Рик и Морти», главные герои которого при помощи «портальной пушки» путешествуют по этому самому Мультиверсу, часто уничтожая целые миры. Нет, физики, естественно, обожают глядеть на путешествия вечно опьяненного дедули и его застенчивого внука и размышлять о схожем, но мысль космологической вселенной естественно возникает как следствие остальных (не наименее спекулятивных мыслях), включая теорию струн и космологическую инфляцию.
Почти все исследователи полагают, что потому что эти идеи сами по для себя являются умозрительными, космологическую мультивселенную следует разглядывать как умозрительную в квадрате. Непременно, она вправду может существовать, но единственное, что можно сказать по этому поводу прямо на данный момент – мы не знаем.
Но множественные «миры» квантовой механики – это нечто совсем другое. Они находятся неподалеку – но только поэтому, что они совершенно нигде не «размещены». И они естественным образом вытекают из простейшей версии нашей более испытанной физической теории – квантовой механики.
Квантовая механика Мультивселенной
Но чтоб осознать почему это так, следует вспомянуть как работает квантовая механика. Давайте разглядим электрон – простую частичку, имеющую определенное фиксированное значение величины, именуемой спином. Когда мы измеряем его вращение, то получаем лишь один из 2-ух вероятных ответов: он вращается ввысь либо вниз относительно хоть какой оси, которую мы употребляли для его измерения.
Наш мир намного больше и труднее, чем мы можем для себя представить. Но шанс разгадать фундаментальные потаенны Вселенной у нас есть.
Удивительно, да? Почему всего два вероятных ответа? Но еще наиболее удивительно то, что мы не постоянно можем предсказать, каким будет итог измерения. Мы можем приготовить электрон в “суперпозиции” спина ввысь и спина вниз, так что будет некая возможность наблюдения всякого результата. Напомним, что физики обрисовывают состояние электрона в определениях «волновой функции», которая показывает какая часть состояния электрона имеет спин «ввысь», а какая –»вниз». Также ученые употребляют волновую функцию для вычисления вероятности всякого результата измерения.
Но чем больше тестов проводят ученые, и чем поглубже становится их понимание квантовой механики, тем больше кажется, что волновая функция вправду существует. Она не попросту охарактеризовывает наши познания, это – реальное физическое состояние электрона.
Таковым образом, все квантовые предметы можно обрисовать только при помощи вероятностей, а волновая функция и совсем дарует шанс на существование хоть какого количества разных состояний, в каких может находиться объект. Но стоит начать следить за ним, либо измерить его, как объект воспринимает одно из узнаваемых состояний – по последней мере, с вашей точки зрения.
Волновая функция квантовых состояний
Любопытно и то, что волновая функция, выскажемся так, делит физиков. Почти все придерживаются Копенгагенской интерпретации, согласно которой мы никогда не сможем выяснить, что происходит в данной нам нечеткой области подготовительного измерения. Иными словами, квантовая теория делает пророчества о действительности, но ничего не гласит о том, как конкретно она устроена.
Интерпретация Эверетта
Итак, мы узнали, что измерение – это взаимодействие квантового объекта с устройством. В итоге этого взаимодействия измеряемый объект перебегает из 1-го макростсояния в другое. И вот тут-то, как говорится, собака зарыта – согласно копенгагенской интерпретации такая наша беспристрастная действительность, для существования которой не необходимы доп обоснования. И Хью Эверетт высказался против схожей трактовки.
По Эверетту, волновая функция не коллапсирует. Это значит, что существует нескончаемое огромное количество параллельных копий воплощений нашей физической действительности, ведь волновая функция обрисовывает единый квантовый мир – нескончаемый набор вероятных состояний. Измерение этих состояний дозволяет физикам выделять традиционные проекции, в каких они сами и находятся в качестве наблюдателей. И если итог измерения – это выбор из всего 2-ух состояний (спин ввысь либо спин вниз), то опосля измерения в дело вступает волновая функция, порождая два мира, в одном из которых спин ввысь, а в другом – вниз.
Хью Эверетт. Изображение: TASS Наука
Как пишет физик Алексей Левин в статье Тасс, можно представить, что разные ветки единой волновой функции, описывающие параллельные миры, осциллируют во времени не в фазе и поэтому друг для друга вроде бы не есть.
Эрвин Шредингер, основоположник квантовой теории, который глубоко скептически относился к ее корректности, подчеркивал, что эволюция квантовых систем естественным образом приводит к состояниям, которые могут быть измерены как владеющие совсем другими качествами. Его «кот Шредингера», как понятно, наращивает квантовую неопределенность в вопросцах о смертности кошек. До измерения кошке недозволено присвоить свойство жизни (либо погибели). И то, и другое — либо ни то, ни другое — сосуществуют в целой преисподней способностей.
Ежедневный язык плохо подступает для описания квантовой дополнительности, частично поэтому, что ежедневный опыт с ней не сталкивается. Практические кошки ведут взаимодействие с окружающими молекулами воздуха, посреди остального, совсем по-разному зависимо от того, живые они либо мертвы, потому на практике измерение делается автоматом, и кошка продолжает жить (либо дохнуть).
Разыскивается кот Шредингера! {Живым} либо мертвым!
Контролируемая экспериментальная реализация запутанных историй является пикантной, поэтому что она просит, чтоб мы собирали частичную информацию о нашем измерении. Обыденные квантовые измерения обычно собирают полную информацию за один раз — к примеру, они определяют определенную форму либо определенный цвет — а не частичную информацию, охватывающую пару раз.
Но это можно создать — вправду, без огромных технических проблем. Таковым образом, физики могут придать определенное математическое и экспериментальное значение распространению идеи множественности миров в квантовой теории и показать ее обоснованность.
Выводы
В заключение желаю добавить, что сам сам Эверетт никогда не продвигал идею множественности миров либо Мультивсерса. Еще до того, как он защитил докторскую диссертацию, он принял предложение о работе в Пентагоне и занимался неуввязками прохладной войны (некие его работы были так скрытыми, что до сего времени засекречены) и, на самом деле, пропали с академического радара. Лишь в конце 1960-х годов мысль набрала некий импульс, когда ее схватил и с энтузиазмом продвигал Брайс Девитт из Института Северной Каролины, который написал:
Любой квантовый переход, происходящий в каждой звезде, в каждой галактике, в любом отдаленном уголке Вселенной, расщепляет наш локальный мир на Земле на мириады копий самого себя.
Законы взаимодействия частиц абсолютно различаются от законов видимого мира
Любопытно и то, что 1-ая версия докторской диссертации Эверетта (позднее модифицированная и сокращенная) по сути называлась «Теория всепригодной волновой функции». И под «всепригодным» Эверетт предполагал последующее:
Так как утверждается всепригодная значимость функции состояния, можно разглядывать сами функции состояния как фундаментальные сути, и можно даже разглядывать функцию всей вселенной. В этом смысле эту теорию можно именовать теорией «всепригодной волновой функции», так как предполагается, что вся физика вытекает лишь из нее.
И все таки, огромное количество вопросцев остаются без ответа. Но это нормально, потому что физики обожают решать сложные вопросцы. Так что мы должны быть признательны за то, что Хью Эверетт завещал нам обеспеченный набор параллельных вселенных, в одной из которых, мы, судя по всему, и находимся. Так что смело передаю привет самой для себя из параллельной вселенной, чем бы иная «я» на данный момент не занималась.
