The Many Worlds Tolkning av kvantfysik

De många världstolkningarna (MWI) är en teori inom kvantefysik som är avsedd att förklara det faktum att universum innehåller vissa icke-deterministiska händelser, men själva teorin avser att vara helt deterministisk. I denna tolkning, varje gång en "slumpmässig" händelse äger rum, delas universum mellan de olika tillgängliga alternativen. Varje separat version av universum innehåller ett annat resultat av den händelsen. I stället för en kontinuerlig tidslinje, ser universumet under många världstolkningar mer ut som en serie grenar som delas ut från en träd.

Till exempel indikerar kvantteorin sannolikheten för att en individuell atom i ett radioaktivt element kommer att förfalla, men det finns inget sätt att säga exakt när (inom dessa sannolikhetsintervall) att sönderfallet kommer att äga rum. Om du hade ett gäng atomer med radioaktiva element som har 50% chans att ruttna inom en timme, så skulle 50% av dessa atomer ruttas på en timme. Men teorin berättar ingenting exakt om när en given atom kommer att förfalla.

Enligt traditionell kvanteteori (Köpenhamn-tolkningen) finns det inget sätt att säga om den kommer att ha förfallit eller inte, tills mätningen görs för en given atom. I själva verket måste du enligt kvantfysiken behandla atomerna om det är i en superposition av tillstånd - både förfallna och inte förfallna. Detta kulminerar med den berömda Schroedingers katttanksexperiment, som visar de logiska motsägelserna i att försöka tillämpa Schroedinger vågfunktion bokstavligen.

De många världstolkningarna tar detta resultat och tillämpar det bokstavligen, formen av Everett Postulat:

Everett postulat
Alla isolerade system utvecklas enligt Schroedinger-ekvationen

Om kvantteorin indikerar att atomen är både förfallen och inte förfallen, drar den många världstolkningen slutsatsen att det måste finnas två universum: en där partikeln ruttnar och en där den inte gjorde. Universumet förgrenar sig därför varje gång en kvanthändelse äger rum och skapar ett oändligt antal kvanteunivers.

I själva verket antyder Everett-postulatet att hela universumet (som ett enda isolerat system) kontinuerligt existerar i en superposition av flera tillstånd. Det finns ingen punkt där vågfunktionen någonsin kollapsar i universum, eftersom det skulle innebära att någon del av universum inte följer Schroedinger vågfunktion.

Tolkning av många världar

De många världar tolkning skapades av Hugh Everett III 1956 i sin doktorsavhandling, Theory of the Universal Wave-funktionen. Det blev senare populariserat av ansträngningarna från fysiker Bryce DeWitt. Under de senaste åren har något av det mest populära arbetet varit av David Deutsch, som har använt begreppen från de många världstolkningarna som en del av hans teoretiska stöd för kvantdatorer..

Även om inte alla fysiker håller med om de många världens tolkningar, har det förekommit informella, ovetenskapliga undersökningar som har stöttat idén att det är en av de dominerande tolkningarna som fysiker tror, ​​och troligen rankas precis bakom Köpenhamns tolkning och decoherence. (Se introduktionen av detta Max Tegmark-papper för ett exempel. Michael Nielsen skrev ett blogginlägg från 2004 (på en webbplats som inte längre finns), vilket - med säkerhet - indikerar att de många världstolkningarna inte bara accepteras av många fysiker, utan att var också den mest starkt ogillade tolkning av kvantfysik. Motståndare håller inte bara med om det, de aktivt motsätter sig det i princip.) Det är ett mycket kontroversiellt tillvägagångssätt, och de flesta fysiker som arbetar inom kvantefysik verkar tro att spendera tid att ifrågasätta (väsentligen otestabla) tolkningar av kvantefysik är slöseri med tid.

Andra namn på tolkningen av många världar

Tolkningen av många världar har flera andra namn, men arbete på 1960- och 1970-talet av Bryce DeWitt har gjort namnet "många världar" mer populärt. Vissa andra namn för teorin är relativ tillståndsformulering eller teorin om den universella vågfunktionen.

Icke-fysiker kommer ibland att använda de bredare termerna i multiverse, megaverse eller parallella universum när de talar om de många världens tolkningar. Dessa teorier inkluderar vanligtvis klasser av fysiska begrepp som täcker mer än bara de typer av "parallella universum" som förutses av de många världens tolkningar.

Många världar tolkningsmyter

Inom science fiction har sådana parallella universum skapat grunden för ett antal stora berättelser, men faktum är att ingen av dessa har en stark bas i vetenskapligt faktum av en mycket god anledning:

Den många världstolkningen möjliggör inte på något sätt kommunikation mellan de parallella universerna som den föreslår.

Universerna, när de delats, är helt åtskilda från varandra. Återigen har science fiction-författare varit väldigt kreativa när de kommit till sätt att komma runt detta, men jag vet inget gediget vetenskapligt arbete som har visat hur parallella universum kunde kommunicera med varandra.

Redigerad av Anne Marie Helmenstine