Новые модели предполагают, что наша реальность (или Вселенная) может быть одной из многих реальностей квантовой мультивселенной. Мы испытываем классический опыт каждый день, потому что квантовый опыт неизбежно станет классическим, какое бы место реальность ни занимала в мультивселенной. Следовательно, мы будем существовать в квантовой мультивселенной, даже не подозревая об этом.
Эта концепция стала популярной среди ученых и популярной культуры с тех пор, как физик Хью Эверетт предположил существование мультивселенной в 1950-х годах. Согласно этой гипотезе, наша Вселенная существует параллельно множеству других вселенных, постоянно отделенных и недоступных друг от друга.
С тех пор были предложены различные типы мультивселенных, в том числе «пузырьковые вселенные», в которых существует бесконечное количество несвязанных между собой вселенных (теория «вечной инфляции»). Однако концепция «квантовой мультивселенной» несколько иная. Если классическая мультивселенная состоит из отдельных вселенных в пространстве и времени, то квантовая мультивселенная будет состоять из множества вселенных, расположенных в одной и той же точке пространства и времени.
Теоретические проблемы в изучении квантовой мультивселенной вращаются вокруг того, как примирить ее с нашей классической реальностью. Если мы применим уравнение Шредингера ко всей Вселенной, то квантовая суперпозиция будет расти, создавая множество вселенных или событий, которые развиваются одновременно. Однако если наша реальность существует в квантовой мультивселенной, то почему весь наш опыт в конечном итоге является классическим, а не квантовым? Другими словами, эта мультивселенная кажется фундаментально несовместимой с нашей реальностью.
Трое исследователей из Автономного университета Барселоны предлагают использовать нерелятивистскую квантовую механику для решения этой проблемы совместимости, в частности, на основе концепции «истории декогеренции» — современной интерпретации квантовой механики. «Используя нерелятивистскую квантовую механику, мы предоставляем прямые доказательства того, что квантовая мультивселенная совместима с нашей «классической реальностью», — объясняют они в исследовании, опубликованном в журнале Nature .
Неизбежное возникновение классического эксперимента?
Концепция истории декогеренции основана на определении вероятности существования различных альтернативных историй данной системы.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Эти вероятности учитывают законы классической физики и согласуются с квантовой механикой. Авторы нового исследования объединили эту концепцию с идеей квантовой мультивселенной, чтобы оценить, как часто последняя будет создавать похожие истории.Каждое физическое явление можно разбить на ряд этапов, происходящих в определенное время. Квантовый объект должен иметь четко определенную запись своего прошлого поведения. Вместо того, чтобы следовать этому объяснению, эксперты в исследовании использовали квантовые уравнения для описания расплывчатого набора возможных вариантов поведения, которые можно окончательно определить только после наблюдения за объектом.
Для моделирования уравнений исследователи использовали упрощенную экспериментальную систему, содержащую два квантовых объекта, которые взаимодействуют (посредством теплообмена). Хотя модель проста, на первый взгляд кажется, что она обладает теми же свойствами, что и более сложные системы в реальном мире. Они обнаружили, что по мере увеличения массы объектов (до тысяч частиц) увеличивается вероятность того, что они проявят классическое поведение, что соответствует истории декогеренции. Переход от квантового состояния к классическому происходит очень быстро и практически неизбежен. Это показывает, что наша (классическая) реальность действительно совместима с квантовой мультивселенной.
Однако физик Роберт Гриффитс, который первым предложил концепцию декогерентной истории, считал, что его теория несовместима с теорией мультивселенной. Он сказал, что результаты поднимают вопросы о том, как квантовая декогеренция (теория, объясняющая переходы между квантовыми и классическими состояниями) формирует нашу Вселенную, но их недостаточно, чтобы объяснить потенциальное существование квантовой мультивселенной. С другой стороны, некоторые вопросы остаются без ответа, например, всегда ли неизбежно возникновение классического мира из квантового мира, даже если не существует нескольких параллельных вселенных.
Однако, несмотря на свою относительную простоту, модель, разработанная командой в новом исследовании, может улучшить наше понимание фундаментальных принципов квантовой механики. Более того, эти результаты могут иметь потенциальные последствия для астрономии, особенно если классицизм действительно неизбежен.
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.