|
Физика может помочь нам понять безумие мультивселенной
|
|
|
|
Если вы поклонник научно-фантастических фильмов, вы, вероятно, знакомы с идеей альтернативных вселенных — гипотетических планов существования с разными версиями нас самих. Каким бы далеким от реальности это ни звучало, это вопрос, над которым размышляли ученые. Итак, насколько хорошо фантастика сочетается с наукой? Интерпретация множества миров — это одна из идей в физике, которая поддерживает концепцию существования множественных вселенных. Это проистекает из того, как мы понимаем квантовую механику, которая бросает вызов правилам нашего обычного мира. Хотя это невозможно проверить и считается интерпретацией, а не научной теорией, многие физики считают, что это возможно.
|
|
|
|
«Когда вы смотрите на обычный мир, все измеримо и предсказуемо — если вы сбросите мяч с крыши, он упадет на землю. Но когда вы смотрите на очень маленький масштаб в квантовой механике, правила перестают применяться. Вместо этого из предсказуемости речь идет о вероятностях», — говорит Сара Мартелл, доцент Школы физики Университета Нового Южного Уэльса. Фундаментальное квантовое уравнение, называемое волновой функцией, показывает, что частица может находиться во многих возможных положениях, каждому из которых приписаны разные вероятности. Если бы вы попытались понаблюдать за частицей, чтобы определить ее положение (известное в физике как «схлопывание» волновой функции), вы бы нашли ее только в одном месте. Но на самом деле частица занимает все положения, разрешенные волновой функцией.
|
|
|
Эта интерпретация квантовой механики важна, поскольку она помогает объяснить некоторые квантовые парадоксы, на которые логика не может ответить, например, почему частица может находиться в двух местах одновременно. Хотя это может показаться нам невозможным, поскольку мы воспринимаем время и пространство как фиксированные, математически это складывается. «Когда вы проводите измерения в квантовой физике, вы измеряете только одну из возможностей. Мы можем работать с этим математически, но с философской точки зрения неудобно, что мир перестает быть предсказуемым», говорит Мартелл. «Если вы не зацикливаетесь на философии, вы просто продолжаете заниматься своей физикой. Но что, если другая возможность верна? Вот тут-то и появляется идея мультивселенной».
|
|
|
|
Подобно тому, как это изображается во многих научно-фантастических фильмах, многомировая интерпретация предполагает, что наша реальность — лишь одна из многих. Вселенная предположительно разделяется или разветвляется на другие вселенные всякий раз, когда мы предпринимаем какие-либо действия — будь то движение молекулы, выбор еды или выбор профессии. В физике это лучше всего объясняется с помощью мысленного эксперимента с котом Шредингера. В многомировой интерпретации, когда ящик открывается, наблюдатель и, возможно, живой кот разделяются на наблюдателя, смотрящего на ящик с умершим котом, и на наблюдателя, смотрящего на ящик с живым котом.
|
|
|
|
«Ваша версия измеряет один результат, а ваша версия измеряет другой результат. Таким образом, вам не нужно объяснять, почему возникла та или иная вероятность. Это просто все, что могло произойти, где-то происходит», говорит Мартелл. «Это логика, часто изображаемая в научной фантастике, например, в «Человеке-пауке: Через вселенные», где пять разных Человеков-пауков существуют в разных вселенных, основываясь на идее, что было другое событие, которое определило прогресс каждого из них и график." Эта интерпретация предполагает, что наши решения в этой вселенной имеют последствия для других версий нас самих, живущих в параллельных мирах. Но как насчет возможности взаимодействия с этими гипотетическими альтернативными вселенными? Согласно многомировой интерпретации, люди не смогут взаимодействовать с параллельными вселенными, как это происходит в фильмах, хотя научная фантастика имеет на это творческое разрешение.
|
|
|
|
«Это устройство все время используется в комиксах, но это не то, о чем физика могла бы что-то сказать», говорит Мартелл. «Но я люблю научную фантастику за креативность и то, как маленькие научные факты могут стать мотивацией для персонажа или важным кризисом в истории с такими персонажами, как Доктор Стрэндж». «По крайней мере, научная фантастика может помочь сделать науку более доступной, и чем больше мы заставим людей говорить о науке, тем лучше», — говорит проф. — говорит Мартелл. «Я думаю, что мы приносим себе большую пользу, размещая крючки, за которые люди могут ухватиться. Так что, если мы сможем заинтересовать людей наукой через популярную культуру, они будут больше интересоваться наукой, которой мы занимаемся».
|
|
|
|
Источник
|
