Многомировая интерпретация
Согласно многомировой интерпретации квантовой физики, мы живем в бесконечной сети альтернативных вселенных. Это серьезное заявление, которое несет определенные и крайне серьезные научные, философские и экзистенциальные последствия. Давайте рассмотрим десять из них.
Согласно гипотезе создателя многомировой интерпретации квантовой механики Хью Эверетта, мы живем во Вселенной, точнее в мультивселенной, в которой постоянно рождается и ответвляется множество последовательных миров, в каждом из которых присутствует другая версия вас.
Квантовые физики использовали многомировую интерпретацию, чтобы устранить неприятный недостаток копенгагенской интерпретации, а именно утверждение, что ненаблюдаемое явление может существовать в двух состояниях. То есть вместо того, чтобы утверждать, что кот Шредингера одновременно жив и мертв, многомировая интерпретация гласит, что кот просто «разветвился» в разных мирах: в одном он жив, в другом мертв.
Спустя 60 лет после своего представления, многомировая интерпретация остается довольно спорным вопросом. В опросе 2013 года, проведенном среди квантовых физиков, только пятая часть указала, что приветствует многомировую интерпретацию (для сравнения: копенгагенской интерпретации придерживается 42% физиков). Тем не менее среди сторонников мультиверса есть весьма именитые ученые из области квантовой физики — Дэвид Дойч, Скотт Ааронсон, Шон Кэрролл.
Независимо от того, в каком состоянии пребывает эта теория, крайне интересно размышлять о ее последствиях.
Мы живем в мультивселенной гигантских размеров
Космологи принимают факт того, что наблюдаемый нами мир один, как сам собой разумеющийся. Размышления о множественной вселенной долгое время считались научной ересью, но вероятность того, что это правда, растет все больше и больше. Физики и метафизики, космологи, антропологи, квантовые фанатики — все начинают задумываться об этом.
Основным утверждением многомировой интерпретации является то, что все сущее состоит из квантовой суперпозиции невообразимо большого — или бесконечного — числа вселенных. Если эта интерпретация является верной, должно быть совершенно поразительное количество альтернативных миров.
Цельность вашей жизни —иллюзия
ММИ также нарушает наше представление о личности. Мы все воспринимаем свою жизнь как единое и цельное путешествие через пространство и время. В действительности мы представляем собой экспоненциально растущий набор событий, которые разветвляются от момента к моменту. В результате мы должны думать о себе не как о личности, а как о дробной части.
Причина этой иллюзии в том, что множественный опыт пережить невозможно, поэтому мы остаемся с осознанием того, что мы — один человек. Но это не означает, что наш опыт реальности подлинный или реальный. Мы должны признать — посредством ММИ — что наши жизни не являются в точности такими, какими кажутся.
Существует множество версий вас
Если ММИ верна, существует практически бесконечное (или бесконечное) количество ваших версий, каждая из которых воспринимает мир как отдельная личность и не знает о существовании других версий. Следовательно, сам объем альтернативных жизненных путей чрезвычайно велик. С самого рождения вы — или то, что вам кажется вами — разветвлялись в разных мирах. Полный набор вас — это массивная корневая система, которая разрастается экспоненциально, и каждый корень представляет новую жизнь.
Поскольку ММИ подразумевает постоянную изменчивость, зависимость от вероятностей, каждый новый экземпляр вас должен быть отличным, наблюдая мир, в котором произошел альтернативный исход событий вашей жизни. Следовательно, существуют миры, в которых вы до сих пор живете с бывшими, являетесь более или менее успешным, уже умерли или пережили смерть близких, которые живы в настоящем мире. Могут существовать даже злобные версии вас, где вы террристы или убийцы. Возможности практически безграничны, пока не нарушаются основы физики.
У вас все еще есть свобода воли
Учитывая, что все возможные решения будут приниматься различными версиями вас, ММИ довольно трудно объяснить вопрос свободы воли. Если все варианты выбора уже сделаны в альтернативных мирах, зачем тогда проходить через все неприятности, взвешивая все за и против, принимая решения? Коллективная судьба ваших альтер-эго уже предопределена, выбор сделан за вас.
Эксперт ММИ Майкл Клайв-Прайс указывает, что хотя все решения уже приняты, некоторые принимаются чаще остальных. Другими словами, каждая ветвь решения обладает собственным «весом», который влияет на обычные законы квантовой статистики.
Кроме того, ММИ означала бы определенный недетерминизм бытия, хотя и неинтуитивным образом. Всякий раз, когда мы задаемся вопросом: «Мог ли я принять другое решение или поступить иначе?», ММИ отвечает, что да, конечно. И не только вы, но и альтернативная версия вас тоже могла. А вот почему вы выбрали этот вариант, добились тех или иных результатов, все это сводится к влиянию квантовых событий на классические объекты — в том числе и на размышления в вашей голове.
Где-то там могут существовать крайне странные миры
ММИ обязательно приводит к весьма странным возможностям. Опять же, все точки разветвления возможны ровно до тех пор, пока вы не нарушаете законы физики. Важно отметить, однако, что учитывая весь объем всевозможных миров, более вероятно, что вы окажетесь в наиболее возможном и рациональном из миров, поскольку они возникают с высокой частотой.
Но есть и миры, в которых происходят крайне странные вещи. К примеру, кто-то подбрасывает монетку 1000 раз, и вместе с этим возникает мир, в котором он выбрасывает решку 1000 раз подряд.
Также существуют миры, в которых кто-то будет угадывать абсолютно все прогнозы спортивных матчей. Миры, в которых человек без музыкального образования, впервые увидев фортепиано, сыграет 3-й фортепианный концерт Рахманинова, как сыграл бы сам маэстро. Шансы, однако, такого события ничтожно малы и выходят за пределы астрономических вероятностей, хотя, конечно, в числе бесконечно возможных вариантов имеются.
Впрочем, именно этот пункт скептики выделяют как самый острый, сводящий рациональность ММИ к минимуму.
Вы в некотором роде бессмертны
Этот мысленный эксперимент называется «квантовое самоубийство». Представьте себе ситуацию, в которой человек играет в русскую рулетку, в которой полбарабана револьвера заложено пулями. В такой суперпозиции каждый поворот барабана будет сбрасывать шансы на самоубийство человека до 50/50. Но ММИ говорит нам, что должен быть мир, в котором человек никогда не застрелит себя даже после 50 поворотов барабана. Хотя шансы, что это случится, стремятся к нулю, но где-нибудь это да должно произойти.
Что любопытно, физик Макс Тегмарк говорит, что данный эксперимент может служить доказательством ММИ, только потребует смерти множества людей, прежде чем один счастливчик доберется до финиша.
Другой взгляд на квантовое бессмертие утверждает, что версия нас самих всегда должна существовать, чтобы наблюдать Вселенную. Пол Халперн, автор «кота Шредингера», выразил это так:
«Что такое выживание человека? Все мы — совокупность частиц, установленная квантовыми правилами на глубочайшем уровне. Если каждый раз, когда происходит квантовый переход, наши тела и сознания раскалываются, будут копии, которые переживают каждый возможный результат, в том числе и тот, который определяет, жить нам или умереть. Предположим, что в одном случае конкретный набор квантовых переходов приводит к неправильному распределению клеток и вызывает смертельную форму рака. Для каждого перехода всегда будет альтернатива, которая не приводит к раку. Получается, всегда будут ветки с выжившими. Добавим к этому допущение, что наше сознание всегда будет пребывать только в живых копиях, и мы сможем выжить в любом числе потенциально опасных событий, связанных с квантовыми переходами».
Назад в будущее
Может быть возможной связь между параллельными мирами
В 1995 году квантовый физик Райнер Плага предложил экспериментально проверить ММИ, описав процедуру «межмирового» обмена информацией и энергией посредством «слабой связи».
С помощью стандартного квантово-оптического оборудования одиночный ион можно изолировать от окружения в ионной ловушке. Затем можно провести квантово-механическое измерение с двумя отдельными результатами на примере другой системы, тем самым создав два параллельных мира. В зависимости от результата, ион будет возбужден только в одном из этих параллельных миров, прежде чем произойдет декогеренция иона в процессе взаимодействия окружающей средой. Плага утверждает, что мы могли бы обнаружить это возбуждение в другом параллельном мире, что обеспечило бы ММИ доказательствами — и предоставило бы возможный способ послать весточку в параллельную реальность.
Никаких парадоксов путешествий во времени
Все просто: наличие альтернативных миров будет означать отсутствие единой шкалы времени, по которой можно перемещаться.
Если кто-то отправится назад во времени, это будет означать перемещение в совершенно новые временные парадигмы. Соответственно, в ММИ парадоксы вроде возвращения в прошлое и убийства дедушки просто не находят места.
Все уже случалось и снова случится
Самое интересное следствие из бесконечного числа миров заключается в том, что все уже произошло. Более того, произойдет еще и бесконечное число раз.
Источник
Наш мир не единственный: теория параллельных вселенных
Юлия Стасишина 
1 сентября 2017 
0
Подписывайтесь на наш телеграм-канал. Мы публикуем там свежие новости и лучшие фотографии.
Как часто вы задумываетесь о том, как бы был устроен наш мир сегодня, если бы результат каких-то ключевых исторических событий был другим? Какой была бы наша планета, если бы динозавры, например, не вымерли? Каждое наше действие, решение автоматически становится частью прошлого. По сути дела, настоящего нет: все, что мы делаем в данную минуту, уже не изменить, оно записано в памяти Вселенной. Однако существует теория, согласно которой существует множество вселенных, где мы живем абсолютно другой жизнью: каждое наше действие связано с определенным выбором и, делая этот выбор на нашей Вселенной, в параллельной – «другой я» принимает противоположное решение. Насколько оправдана такая теория с научной точки зрения? Почему ученые прибегли к ней? Попробуем разобраться в нашей статье.
Многомировая концепция Вселенной
Впервые теорию о вероятном множестве миров упомянул американский физик Хью Эверетт. Он предложил свою разгадку одной из главных квантовых загадок физики. Перед тем как перейти непосредственно к теории Хью Эверетта, необходимо разобраться, что это за тайна квантовых частиц, которая не дает покоя физикам всего мира уже не один десяток лет.
Представим себе обычный электрон. Оказывается, в качестве квантового объекта он может находиться в двух местах одновременно. Это его свойство называют суперпозицией двух состояний. Но магия на этом не заканчивается. Как только мы захотим как-то конкретизировать местоположение электрона, например, попытаемся его сбить другим электроном, то из квантового он станет обычным. Как такое возможно: электрон был и в пункте А, и в пункте Б и вдруг в определенный момент перепрыгнул в Б?
Хью Эверетт предложил свою интерпретацию этой квантовой загадки. Согласно его многомировой теории, электрон так и продолжает существовать в двух состояниях одновременно. Все дело в самом наблюдателе: теперь он превращается в квантовый объект и разделяется на два состояния. В одном из них он видит электрон в пункте А, в другом – в Б. Существуют две параллельные реальности, и в какой из них окажется наблюдатель – неизвестно. Деление на реальности не ограничено числом два: их ветвление зависит лишь от вариации событий. Однако все эти реальности существуют независимо друг от друга. Мы, как наблюдатели, попадаем в одну, выйти из которой, как и переместиться в параллельную, невозможно.
Octavio Fossatti / Unsplash.com
Стоит сразу отметить, что многомировая концепция не предполагает наличия множества вселенных: она одна, просто многослойная, и каждый объект в ней может находиться в разных состояниях. Такую концепцию нельзя считать экспериментально подтвержденной теорией. Пока что это всего лишь математическое описание квантовой загадки.
Теорию Хью Эверетта поддерживают физик, профессор австралийского университета Гриффита Говард Уайзман, доктор Майкл Холл из Центра квантовой динамики университета Гриффита и доктор Дирк-Андре Деккерт из Университета Калифорнии. По их мнению, параллельные миры действительно есть и наделены разными характеристиками. Любые квантовые загадки и закономерности – это последствие «отталкивания» друг от друга миров-соседей. Возникают эти квантовые явления для того, чтобы каждый мир был не похож на другой.
Концепция параллельных вселенных и теория струн
Из школьных уроков мы хорошо помним, что в физике есть две главные теории: общая теория относительности и квантовая теория поля. Первая объясняет физические процессы в макромире, вторая – в микро. Если обе эти теории использовать на одном масштабе, они будут противоречить друг другу. Кажется логичным, что должна существовать некая общая теория, применимая к любым расстояниям и масштабам. В качестве таковой физики выдвинули теорию струн.
Дело в том, что на очень мелких масштабах возникают некие колебания, которые похожи на колебания от обычной струны. Эти струны заряжены энергией. «Струны» – это не струны в прямом смысле. Это абстракция, которая объясняет взаимодействие частиц, физические постоянные величины, их характеристики. В 1970-х годах, когда теория зародилась, ученые считали, что она станет универсальной для описания всего нашего мира. Однако оказалось, что эта теория работает только в 10-мерном пространстве (а мы живем в четырехмерном). Остальные шесть измерений пространства просто сворачиваются. Но, как оказалось, сворачиваются не простым способом.
Jason Blackeye / Unsplash.com
Как и в случае с многомировой концепцией, теорию струн достаточно трудно доказать экспериментально. Кроме того, математический аппарат теории настолько труден, что для каждой новой идеи математическое объяснение нужно искать буквально с нуля.
Гипотеза математической вселенной
Космолог, профессор Массачусетского технологического института Макс Тегмарк в 1998 году выдвинул свою «теорию всего» и назвал ее гипотезой математической вселенной. Он по-своему решил проблему существования большого количества физических законов. По его мнению, каждому набору этих законов, которые непротиворечивы с точки зрения математики, соответствует независимая вселенная. Универсальность теории в том, что с ее помощью можно объяснить все разнообразие физических законов и значения физических постоянных.
Тегмарк предложил все миры по его концепции разделить на четыре группы. К первой относятся миры, находящиеся за пределами нашего космического горизонта, так называемые внеметагалактические объекты. Во вторую группу входят миры с другими физическими константами, отличными от постоянных нашей Вселенной. В третью – миры, которые появляются в результате интерпретации законов квантовой механики. Четвертая группа – это некая совокупность всех вселенных, в которых проявляются те или иные математические структуры.
Как отмечает исследователь, наша Вселенная не единственная, так как пространство безгранично. Наш мир, где мы живем, ограничен пространством, свет из которого дошел до нас за 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва. Узнать о других вселенных достоверно мы сможем еще минимум через миллиард лет, пока свет от них достигнет нас.
Стивен Хокинг: черные дыры – путь в другую вселенную
Стивен Хокинг также является сторонником теории множества вселенных. Один из самых известных ученых современности в 1988 году впервые представил свое эссе «Черные дыры и молодые вселенные». Исследователь предполагает, что черные дыры – это дорога к альтернативным мирам.
Благодаря Стивену Хокингу мы знаем, что черным дырам свойственно утрачивать энергию и испаряться, выпуская при этом излучение Хокинга, получившее имя самого исследователя. До того, как великий ученый сделал это открытие, научное сообщество полагало, что все, что каким-либо образом попадает в черную дыру, исчезает. Теория Хокинга опровергает это предположение. По мнению физика, гипотетически любая вещь, предмет, объект, попавший в черную дыру, вылетает из нее и попадает в иную вселенную. Однако такое путешествие является движением в один конец: обратно вернуться никак нельзя.
Параллельные вселенные и бритва Оккама
Как мы видим, с полной уверенностью доказать теорию множественных вселенных пока остается невозможным. Противники теории считают, что мы не имеем права говорить о бесконечном множестве вселенных хотя бы потому, что не можем объяснить постулаты квантовой механики. Такой подход идет вразрез с философским принципом Уильяма Оккама: «Не следует множить сущее без необходимости». Сторонники же теории заявляют: гораздо проще предположить существование множества вселенных, чем наличие одной идеальной.
Чья аргументация (сторонников или противников теории мультивселенной) убедительнее – решать вам. Кто знает, может, именно вам удастся отгадать квантовую загадку физики и предложить новую универсальную «теорию всего».
А если вас волнует устройство нашей Вселенной и привлекают тайны физики, советуем почитать нашу статью про гипотезу компьютерной симуляции.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник