Ką fizikoje reiškia daugelio pasaulių teorija

Daugelio pasaulių aiškinimas (MWI) yra teorija Kvantinė fizika skirtas paaiškinti faktą, kad visatoje yra keletas nedeterinistinių įvykių, tačiau pati teorija ketina būti visiškai deterministinė. Pagal šį aiškinimą kaskart, kai įvyksta „atsitiktinis“ įvykis, Visata pasiskirsto tarp įvairių galimų variantų. Kiekvienoje atskiroje visatos versijoje yra skirtingas to įvykio rezultatas. Vietoj vienos nenutrūkstamos laiko juostos, daugelio pasaulio aiškinimų visata atrodo labiau kaip šakos, suskaidytos nuo medžio galūnių.

Pavyzdžiui, kvantinė teorija nurodo tikimybę, kad įvyks atskiras radioaktyviojo elemento atomas skilimas, tačiau nėra galimybės tiksliai pasakyti, kada (per tuos tikimybių diapazonus) tas skilimas įvyks vieta. Jei turėtumėte krūvą radioaktyviųjų elementų atomų, kurių 50% tikimybė per valandą suirti, tada per valandą 50% tų atomų būtų suardyti. Tačiau teorija nieko tiksliai nenurodo, kada tam tikras atomas suirs.

Remiantis tradicine kvantų teorija (Kopenhagos interpretacija), kol nebus išmatuotas tam tikras atomas, negalima pasakyti, ar jis bus sugedęs, ar ne. Tiesą sakant, pagal kvantinę fiziką, jūs turite elgtis su atomais, jei jie yra superpozicijose - ir suirę, ir nesuskilę. Tai baigiasi kulminacija garsiojoje

instagram viewer
Schroedinger katė minčių eksperimentas, kuris parodo loginius prieštaravimus bandant pritaikyti Schroedingerio bangos funkciją pažodžiui.

Daugybė pasaulių aiškina šį rezultatą ir jį pažodžiui taiko Evereto postulato forma:

Evereto postulatas
Visos izoliuotos sistemos vystosi pagal Schroedingerio lygtį

Jei kvantinė teorija rodo, kad atomas yra ir suiręs, ir nesuskilęs, tada daugybė pasaulių interpretacija daro išvadą, kad turi egzistuoti dvi visatos: viena, kurioje dalelės suiro, o kita - kurios to nepadarė. Todėl Visata išsišakoja kiekvieną kartą, kai įvyksta kvantinis įvykis, sukurdamas begalinį skaičių kvantinių visatų.

Tiesą sakant, Everett postulatas reiškia, kad visa visata (būdama viena atskira sistema) nuolat egzistuoja kelių būsenų superpozicijoje. Nėra jokios prasmės, kai bangos funkcija kada nors griūna visatoje, nes tai reikštų, kad tam tikra visatos dalis nesivadovauja Schroedingerio bangos funkcija.

Daugelio pasaulio aiškinimo istorija

daugelio pasaulių interpretacija buvo sukurtas Hugh Everett III 1956 m. daktaro disertacijoje, Visuotinės bangos funkcijos teorija. Vėliau tai išpopuliarino fiziko Bryce'o DeWitt'o pastangos. Pastaraisiais metais populiariausias yra Davidas Deutschas, kuris, remdamasis savo teorija, pritaikė daugelio pasaulių interpretacijos sąvokas. kvantiniai kompiuteriai.

Nors ne visi fizikai sutinka su daugelio pasaulių aiškinimu, buvo neoficialių, nesąmoningų apklausų, kurios palaikė šią idėją. kad tai yra viena iš dominuojančių interpretacijų, kuriomis tiki fizikai, greičiausiai atsiliekanti nuo Kopenhagos interpretacijos ir deherencijos. (Pamatyti šio „Max Tegmark“ popieriaus pristatymas dėl vieno pavyzdžio. Michaelas Nielsenas parašė 2004 m. Tinklaraščio įrašą (neegzistuojančioje svetainėje), kuriame - saugiai - nurodoma, kad daugelio pasaulio aiškinimus priima ne tik daugelis fizikų, bet ir jis buvo pats didžiausias stipriai nemėgo kvantinės fizikos interpretacija. Oponentai ne tik nesutinka su tuo, bet iš principo aktyviai tam prieštarauja.) Tai labai prieštaringas požiūris, ir dauguma fizikų, kurie dirba kvantinėje fizikoje atrodo, kad laiko praleidimas abejojant (iš esmės neginčijamais) kvantinės fizikos aiškinimais yra švaistymas laikas.

Kiti daugelio pasaulių aiškinimo pavadinimai

Daugelio pasaulių interpretacija turi keletą kitų pavadinimų, nors septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose atliktas Bryce'o DeWitt'o darbas „daugelio pasaulių“ vardą išpopuliarino. Kai kurie kiti teorijos pavadinimai yra santykinės būsenos formulavimas arba visuotinės bangos funkcijos teorija.

Nefizikai, kalbėdami apie daugelio pasaulio aiškinimus, kartais vartos platesnius daugialypės, daugiaversės ar lygiagrečios visatos terminus. Šios teorijos paprastai apima fizinių sąvokų klases, apimančias ne tik „lygiagrečių visatų“ tipus, numatomus daugelio pasaulio aiškinimų.

Daugybė pasaulių aiškinimo mitų

Mokslinėje fantastikoje tokios paralelinės visatos sudarė pagrindą daugybei didžiųjų siužeto linijas, tačiau faktas yra tas, kad nė viena iš jų neturi tvirto pagrindo moksliniams faktams paremti vienu labai geru priežastis:

Daugybės pasaulių aiškinimas jokiu būdu neleidžia bendrauti tarp jo siūlomų paralelinių visatų.

Padalintos visatos visiškai skiriasi viena nuo kitos. Vėlgi, mokslinės fantastikos autoriai labai kūrybingai sugalvojo būdų, kaip tai padaryti, bet aš nežino nė vieno tvirto mokslinio darbo, kuris parodytų, kaip lygiagrečios visatos galėtų susisiekti su kiekviena iš jų kita.

Redaguota Anne Marie Helmenstine