|
|
 |
Коли стикаються паралельні світи, народжується квантова механіка
У паралельній всесвіту ніколи не падав астероїд, який знищив динозаврів, а Австралію ніколи не колонізували португальці. Довгий час паралельні світи були одним з основних продуктів наукової фантастики. Але чи реальні вони?
У цікавій роботі, опублікованій на цьому тижні в Physical Review X, доктор Майкл Холл з Університету Гріффіта і доктор Дірк-Андре Декерт з Каліфорнійського університету припустили, що паралельні всесвіти не тільки реальні, а й не зовсім паралельні - вони можуть «стикатися».
Згідно з їхньою теорією, взаємодія між сусідніми світами - це джерело всіх дивних особливостей квантової механіки, відкритих дослідним шляхом.
Многоміровая інтерпретація квантової механіки
Існування паралельних світів у квантовій механіці - ідея сама по собі не нова. Це одне з базових понять однієї з провідних інтерпретацій квантової механіки - многоміровая інтерпретації 1957 року.
«Сьогодні квантова механіка є самою застосовуваної і успішної фізичної теорією, тому не замислюватися про її інтерпретаціях можна. І є декілька причин. По-перше, її формалізм надзвичайно розділений з повсякденним досвідом. Він поміщений в «хвильової функції», яка схожа на хвилю, тільки не в звичному тривимірному просторі, а в просторі з нескінченними вимірами.
По-друге, так звані кореляції Белла, які можуть бути експериментально виміряні за допомогою віддалених квантових систем, відбуваються із загального джерела, порушуючи звичайні закони локальної причини і наслідки ».
На думку вчених, це означає, що формалізм хвильової функції не можна замінити чимось в звичайному розумінні простору.
Є кілька конкуруючих інтерпретацій квантової механіки, і кожна з них дає особливе зображення кінцевої природи реальності. Але кожне зображення глибоко дивне по своїй суті через старанність квантової механіки самої по собі.
Дивина многоміровая інтерпретації полягає в тому, що в будь-який час в будь квантовій системі, що спостерігається у Всесвіті, ця всесвіт «розгалужується» на купу нових всесвітів, по одній на кожен можливий підсумок спостереження.
Многоміровая інтерпретація піддавалася критиці за те, що вона точно не визначає, коли саме відбувається спостереження. Таким чином, вона вельми розпливчасто визначає, скільки світів існує в певний момент часу, та й сам світ нечіткий у своїх властивостях, які описуються хвильової функцією.
Крім того, через різних результатів спостереження, що випливають з різною ймовірністю, многоміровая інтерпретація дозволяє припустити, що у різних світів є різний «вагу» - одні світи повинні бути важливіше інших, навіть якщо всі вони можуть бути реальними.
Нарешті, як тільки вони виникають, ці світи не взаємодіють, тому деякі критики вважають такі світи суто гіпотетичними, а значить, і марними.
Безліч взаємодіючих світів
Нова теорія також включає в себе безліч світів, але на цьому схожість з звичайної многоміровая інтерпретацією закінчується. По-перше, вчені допускають фіксоване, але воістину гігантську кількість світів. Вони існують постійно в часі - немає ніякого розгалуження.
По-друге, ці світи не є «розпливчастими» - у них є точно певні властивості. В підході вчених світу визначено точне положення і швидкість кожної частинки в світі - немає ніякого принципу невизначеності Гейзенберга, який би ставився до окремого світу. Згідно теорії, якби існував тільки один світ, він розвивався в точній відповідності з ньютонівської механікою, а не квантової.
По-третє, ці світи взаємодіють, і ця взаємодія є джерелом всіх квантових ефектів. Зокрема, є відразлива сила дуже специфічного виду між світами з майже ідентичною конфігурацією (тобто в яких кожна частка знаходиться в схожій позиції з частинками сусіднього світу). Ця «інтерстиційна» сила перешкоджає тому, що найближчі світи можуть коли-небудь прийти до однакової конфігурації, і, як правило, сприяють тому, що світи розходяться в цьому.
По-четверте, кожен з таких світів однаково реальний. Ймовірність включається в теорію тільки тому, що спостерігач, зроблений з частинок в конкретному світі, не знає напевно, в якому з безлічі світів знаходиться. Тому він буде припускати однакову ймовірність для кожного члена цього набору світів, порівнянного з його досвідом (який буде вельми посереднім через те, що спостерігач - це макроскопічне збори частинок). Після проведення експерименту спостерігач може з'ясувати більше про те, в якому світі знаходиться, а значить, і виключити цілий ряд світів із загального списку ймовірних гостинних господарів.
Все вищеперелічене об'єднується в теорію безлічі взаємодіючих світів. У цій теорії більше нічого немає. Ні хвильової функції, ніякої особливої ролі спостерігача і фундаментального відмінності між макро- і мікроскопічними.
Проте вчені вважають, що їх підхід дозволяє відтворити всі стандартні функції квантової механіки, включаючи двохщілистих інтерференцію, бар'єр туннелирования, непередбачуваності і кореляції Белла.
Наслідки та застосування
Вчені називають свою теорію скоріше «підходом», ніж «інтерпретацією», оскільки для будь-якого кінцевого числа світів вона є тільки наближенням до квантової механіки. Однак при всьому цьому вона представляє захоплюючу можливість: перевірити існування цих інших світів.
Можливість порівняти квантову еволюцію на прикладі кінцевого числа світів також може бути дуже корисною. Зокрема, на її основі можна змоделювати молекулярну динаміку, що важливо для розуміння хімічних реакцій і дій ліків.
Квантова механіка завжди була загадковою через тонких, але глибоких відхилень від ньютонівської механіки. Те, що ці відхилення можуть бути пов'язані з легким взаємодією по суті ньютоновских світів з довколишніми паралельними світами - принципово нове рішення квантової головоломки.
|
| Категорія: Новітні розробки | Додав: lanaori (03.11.2014)
|
| Переглядів: 417
| Рейтинг: 0.0/0 |
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
|
