Čo znamená teória mnohých svetov vo fyzike

Interpretácia mnohých svetov (MWI) je teória vnútri kvantová fyzika chcel vysvetliť skutočnosť, že vesmír obsahuje niektoré nedeterministické udalosti, ale samotná teória má v úmysle byť úplne deterministická. V tejto interpretácii sa vesmír vždy, keď sa koná „náhodná“ udalosť, rozdelí medzi rôzne dostupné možnosti. Každá samostatná verzia vesmíru obsahuje iný výsledok tejto udalosti. Namiesto jednej súvislej časovej osi vyzerá vesmír podľa interpretácie mnohých svetov skôr ako rad vetiev oddeľujúcich končatinu stromu.

Napríklad kvantová teória naznačuje pravdepodobnosť, že jednotlivý atóm rádioaktívneho prvku bude úpadok, ale neexistuje spôsob, ako presne povedať, kedy (v rámci tých rozsahov pravdepodobnosti) bude úpadok trvať miesto. Keby ste mali veľa atómov rádioaktívnych prvkov, ktoré majú 50% pravdepodobnosť, že sa do hodiny rozpadnú, potom by sa za hodinu rozpadlo 50% týchto atómov. Teória však nehovorí nič presne o tom, kedy sa daný atóm rozpadne.

Podľa tradičnej kvantovej teórie (kodanská interpretácia), až kým sa meranie neurčí pre daný atóm, neexistuje spôsob, ako zistiť, či sa rozpadne alebo nie. V skutočnosti, podľa kvantovej fyziky, musíte liečiť atómy, ak sú v superpozícii stavov - rozpadnutých aj nerozpadnutých. To vrcholí slávnym

Interpretácia mnohých svetov berie tento výsledok a používa ho doslova, formu Everettovho postulátu:

Everett Postulate
Všetky izolované systémy sa vyvíjajú podľa Schroedingerovej rovnice

Ak kvantová teória naznačuje, že atóm je rozpadnutý aj nerozpadnutý, potom mnoho svetov Interpretácia dospela k záveru, že musia existovať dva vesmíry: jeden, v ktorom sa častica rozpadla a druhá v čo neurobil. Vesmír sa preto oddeľuje zakaždým, keď sa uskutoční kvantová udalosť, čím sa vytvorí nekonečný počet kvantových vesmírov.

V skutočnosti z Everettovho postulátu vyplýva, že celý vesmír (ako jediný izolovaný systém) neustále existuje v superpozícii viacerých štátov. Nemá zmysel, kedy by sa vlnová funkcia vo vesmíre zrútila, pretože by to znamenalo, že určitá časť vesmíru nesleduje Schroedingerovu vlnovú funkciu.

interpretácia mnohých svetov bol vytvorený Hughom Everettom III v roku 1956 vo svojej dizertačnej práci, Teória funkcie univerzálnej vlny. Neskôr ho popularizovali snahy fyzika Bryce DeWitt. V posledných rokoch patrí medzi najobľúbenejšie práce David Deutsch, ktorý v rámci svojej teórie aplikoval koncepty z interpretácie mnohých svetov na podporu kvantové počítače.

Hoci nie všetci fyzici súhlasia s interpretáciou mnohých svetov, existujú neformálne, nevedecké prieskumy verejnej mienky, ktoré túto myšlienku podporili. že je to jedna z dominantných interpretácií, ktoré veria fyzici, pravdepodobne sa umiestňuje hneď za kodanskú interpretáciu a dekódovanie. (Pozri uvedenie tohto dokumentu Max Tegmark pre jeden príklad. Michael Nielsen napísal príspevok na blogu z roku 2004 (na webových stránkach, ktoré už neexistujú), čo naznačuje - strážene - že mnoho svetových interpretácií nie je akceptovaných iba mnohými fyzikmi, ale že to bolo tiež najviac silne disliked interpretácia kvantovej fyziky. Oponenti s tým nesúhlasia, aktívne proti nemu namietajú.) Je to veľmi kontroverzný prístup a väčšina fyzikov, ktorí pracujú v kvantovej fyzike sa zdá, že trávenie času spochybňovaním (v podstate nezkúšateľných) interpretácií kvantovej fyziky je strata Čas.

Interpretácia mnohých svetov má niekoľko ďalších mien, hoci práca v šesťdesiatych a sedemdesiatych rokoch Bryce DeWitt urobila názov „veľa svetov“ populárnejším. Niektoré iné názvy pre túto teóriu sú formulácie relatívneho stavu alebo teória univerzálnej vlnovej funkcie.

Nefyzici niekedy použijú širšie pojmy multiverse, megaverse, alebo paralely, keď hovoríme o interpretácii mnohých svetov. Tieto teórie zvyčajne zahŕňajú triedy fyzikálnych konceptov, ktoré pokrývajú viac ako len typy „paralelných vesmírov“ predpovedané interpretáciou mnohých svetov.

V sci-fi takéto paralelné vesmíry poskytli základ pre množstvo veľkých príbehy, ale faktom je, že žiadne z nich nemá silný vedecký základ pre jednu veľmi dobrú dôvod:

Interpretácia mnohých svetov v žiadnom prípade neumožňuje komunikáciu medzi paralelnými vesmírmi, ktoré navrhuje.

Vesmír, keď sa rozdelí, je od seba úplne odlišný. Autori sci-fi boli opäť veľmi kreatívni, keď prišli na to, ako to vyriešiť, ale ja neviem o žiadnej solídnej vedeckej práci, ktorá by ukázala, ako môžu paralelné vesmíre komunikovať s každým z nich ostatní.

Upravil Anne Marie Helmenstine