Согласно новым теоретическим моделям, наша Вселенная может быть всего лишь одной из множества реальностей, существующих в рамках квантовой мультивселенной. Интересно, что мы воспринимаем мир классически, а не квантово, потому что любой квантовый опыт в конечном счете неизбежно переходит в классическое состояние, независимо от того, в какой части мультивселенной он происходит. Это означает, что мы можем существовать внутри квантовой мультивселенной, даже не осознавая этого.
Идея мультивселенной, впервые предложенная физиком Хью Эвереттом в середине XX века, прочно вошла как в научный дискурс, так и в массовую культуру. Согласно этой гипотезе, наша реальность — лишь одна из бесчисленных параллельных вселенных, которые существуют одновременно, но разделены и не взаимодействуют друг с другом.
Со временем ученые разработали различные концепции мультивселенных. Например, теория «вечной инфляции» предполагает существование бесконечного количества «пузырьковых вселенных», не связанных между собой. Однако квантовая мультивселенная — это иная концепция. В отличие от классического представления, где вселенные разнесены в пространстве и времени, в квантовой мультивселенной множество реальностей могут сосуществовать в одной и той же точке пространства-времени.
Проблема совместимости: квантовая суперпозиция и классический опыт
Главная теоретическая сложность заключается в том, чтобы объяснить, как квантовая мультивселенная согласуется с нашим классическим повседневным опытом. Если применить уравнение Шрёдингера ко всей Вселенной, возникает квантовая суперпозиция, порождающая множество параллельно развивающихся вселенных или событий. Возникает закономерный вопрос: если мы живем в такой мультивселенной, почему наш опыт исключительно классический, а не представляет собой наложение квантовых состояний? На первый взгляд, эти две концепции кажутся несовместимыми.
Группа исследователей из Автономного университета Барселоны предложила решение этой проблемы, используя аппарат нерелятивистской квантовой механики. В основе их подхода лежит современная интерпретация квантовой механики, известная как «история декогеренции». В своем исследовании, опубликованном в журнале Physical Review X, ученые заявляют: «Используя нерелятивистскую квантовую механику, мы предоставляем прямые доказательства того, что квантовая мультивселенная совместима с нашей «классической реальностью».
Роль декогеренции в формировании реальности
Концепция истории декогеренции позволяет вычислять вероятности для различных альтернативных путей развития (историй) квантовой системы. Эти вероятности должны соответствовать как законам классической физики, так и квантовой механике.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
В новом исследовании ученые объединили эту концепцию с идеей квантовой мультивселенной, чтобы оценить, насколько часто в ней будут возникать схожие классические истории.Любое физическое явление можно представить как последовательность событий во времени. В классической физике у объекта есть четкая история. В квантовой же механике, до момента наблюдения, объект описывается набором всех возможных состояний (суперпозицией). Исследователи смоделировали эту ситуацию на примере простой системы из двух взаимодействующих квантовых объектов, обменивающихся теплом.
Несмотря на простоту, эта модель демонстрирует свойства, присущие более сложным реальным системам. Ключевой вывод исследования заключается в следующем: по мере увеличения массы объектов (до тысяч частиц) вероятность проявления ими классического поведения резко возрастает, что полностью соответствует теории декогеренции. Переход от квантового состояния к классическому происходит чрезвычайно быстро и оказывается практически неизбежным. Этот результат является сильным аргументом в пользу совместимости нашей классической реальности с существованием квантовой мультивселенной.
Научные дебаты и перспективы
Стоит отметить, что Роберт Гриффитс, один из создателей теории декогерентной истории, ранее считал ее несовместимой с теорией мультивселенной. Он отмечает, что новые результаты, безусловно, углубляют понимание того, как декогеренция формирует нашу Вселенную, но их все еще недостаточно для окончательного доказательства существования квантовой мультивселенной. Кроме того, остаются открытыми вопросы: всегда ли из квантового мира с необходимостью возникает классический, и происходит ли это даже в отсутствие параллельных вселенных?
Несмотря на дискуссии, относительно простая модель, разработанная авторами исследования, представляет значительный шаг вперед в понимании фундаментальных принципов квантовой механики. Эти выводы могут иметь далеко идущие последствия не только для теоретической физики, но и для астрономии, особенно если гипотеза о неизбежности классического мира подтвердится.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Новое моделирование предполагает, что наша реальность (или вселенная) может быть одной из многих в рамках квантовой мультивселенной.