Многомировая интерпретация квантовой механики: как родилась одна из самых смелых идей — Naked Science
25 марта
14 минут
Редакция
10

Многомировая интерпретация квантовой механики: как родилась одна из самых смелых идей

Идея параллельных вселенных будоражит человеческий ум. Но мало кто знает, что автором одной из самых популярных и распространенных идей о параллельных мирах был скромный и упрямый аспирант из Принстона.

https_blogs-images

Однажды вечером 1955 года в Принстоне за бокалом-другим хереса датский физик Оге Петерсен обсуждал с двумя своими аспирантами — Чарльзом Мизнером и Хью Эвереттом — тайны, лежащие в самом сердце квантовой механики. Петерсен защищал идеи своего наставника Нильса Бора, бывшего одним из авторов так называемой Копенгагенской интерпретации — стандартного способа понимания квантовой физики. Копенгагенская интерпретация утверждает, что квантовый мир полностью отделен от нашего ежедневного опыта.

 

Петерсен говорил, что квантовая физика применима только к реальности сверхмалых масштабов, где царят отдельные и очень странные субатомные частицы. Он отмечал, что эту область науки невозможно использовать для описания мира людей, стульев и других объектов, состоящих из триллионов и триллионов таких частиц: этот мир может быть описан только классической физикой Исаака Ньютона. Кроме того, Петерсен утверждал, что математика квантовой физики сама сводится к математике физики Ньютона, как только количество частиц возрастает и становится достаточно большим.

 

Однако Эверетт не стеснялся атаковать традиционную позицию, которую защищал Петерсен. Эверетт отметил, что квантовая физика, на самом деле, не переходит в классическую при большом количестве частиц. Согласно квантовой физике, даже объекты обычных размеров — вроде стульев — могут быть обнаружены в двух разных местах одновременно — принцип квантовой суперпозиции. Он также подчеркнул, что неверно обращаться к классической физике для спасения ситуации, так как квантовая физика должна быть более фундаментальной теорией, лежащей в основе классической физики.

 

Хью Эверетт, 1964 год / © Wikipedia

 

Через какое-то время после этого разговора Эверетт пересмотрел свою позицию и решил повысить ставки. Он расширил аргументы и превратил свой удар по квантовой ортодоксальности в кандидатскую диссертацию.

 

«Пришло время воспринимать [квантовую физику] как фундаментальную теорию, без какой-либо зависимости от классической физики», — написал он в письме Петерсену.

Для разрешения проблемы суперпозиции Эверетт предложил поистине радикальную концепцию, с первого взгляда больше подходящую научной фантастике: он сказал, что квантовая физика предполагает существование бесконечного числа почти идентичных параллельных вселенных, постоянно отделяющихся друг от друга при каждом проведении квантового эксперимента. Эта странная идея, которую Эверетт обнаружил в математике квантовой физики, со временем стала известна как многомировая интерпретация.

 

Многомировая интерпретация практически сразу натолкнулась на контрольно-пропускной пункт в лице куратора диссертации Эверетта — физика Джона Уилера. Он был не особо известен вне научных кругов, но знал всех важных людей в своей области. Он был протеже Бора, также был знаком с Альбертом Эйнштейном. За 15 лет до того, как в его дверях появился Эверетт, Уилер курировал кандидатскую диссертацию молодого Ричарда Фейнмана, а позже курировал диссертации десятков других известных физиков, среди которых был и Кип Торн, обладатель Нобелевской премии по физике 2018 года.

 

Странные идеи Эверетта изначально казались Уилеру увлекательными, так как он считал их полезными для применения квантовой теории при описании Вселенной. Однако Уилер был человеком политичным и знал о негодовании Бора по поводу его отхода от квантовой ортодоксальности, которую проповедовали в Копенгагене. Он сделал все настолько прямо, насколько возможно: Уилер отправился в Копенгаген, чтобы попытаться получить благословение Бора на работу Эверетта в качестве расширения официальной копенгагенского понимания природы квантовой теории.

 

Нильс Бор / ©  Firma Jacobsen/Herdis & Herm

 

Все прошло не очень хорошо. В своем письме Эверетту Уилер заявил, что разрешение критики Бора относительно идей первого «потребует много времени, множества тяжелых споров с таким практичным и упрямым человеком, как Бор, а также много писанины и переписываний». Уилер умолял Эверетта лично приехать в Копенгаген, чтобы «сразиться с величайшим бойцом», имея в виду Бора.
 

Эверетт не особенно был заинтересован в борьбе с чем-либо или переписывании чего-либо. Он был уверен в своих идеях, а интеллектуальные чары академической карьеры его несильно затрагивали. Он больше был заинтересован в деньгах и том, что с ними можно сделать: хорошая еда и напитки, материальная роскошь и женщины. Он хотел жить с шиком, а не отсиживаться в профессорском кабинете. К моменту получения письма Уилера Эверетт уже присмотрел себе работу, которая могла все это ему предоставить: он устроился исследователем в Пентагоне, где рассматривал последствия гипотетических ядерных ударов в разгар холодной войны.

 

По возвращении из Европы Уилер заставил Эверетта пересмотреть диссертацию и удалить почти все упоминания «разделяющихся миров». Как только это было сделано, Эверетт покинул Принстон и больше не вернулся в академические круги. В своей дальнейшей карьере, работая в Пентагоне, Эверетт рассмотрел наихудшие последствия ядерной войны и стал соавтором одного из самых ранних и влиятельных докладов на предмет выпадения радиоактивных осадков.

 

Джон Уилер в Принстонском университете, 1967 год / © The New York Times

 

Правда, в итоге он все-таки добрался до Копенгагена. В марте 1959 года он отправился в Данию и представил свои идеи Нильсу Бору, пока тот посещал Европу по другим делам. Как впоследствии написал Эверетт, встреча была «обречена с самого начала». Ни Бор, ни Эверетт не поколебались в своих взглядах.

 

«Взгляд Бора на квантовую механику в целом принимался по всему миру тысячами физиков, занимающихся ею каждый день, — говорил Мизнер, который тоже тогда находился в Копенгагене. — Ожидать, что в результате часовой беседы с парнем он полностью изменит свою точку зрения, было абсолютно нереалистично».

 

Работа Эверетта пропала с радаров. О ней вспомнили только в 70-х годах, но даже тогда она не стала особенно популярной. Эверетт в итоге один раз вклинился в академический спор по поводу его работы. Уилер и его коллега Брайс Девитт пригласили Эверетта рассказать о своей работе в Техасском университете в 1977 году. Среди молодых физиков из Остина был и Дэвид Дойч, впоследствии ставший верным защитником многомировой интерпретации.

 

Образование множественных миров, исходя из мысленного эксперимента «кот Шредингера» (слева); формирование многомировой реальности (справа) / © Quantum Bits

 

«Он был полон нервной энергии, очень напряженный и невероятно умный, — вспоминает Дойч. — Он был полон энтузиазма в отношении множественных вселенных и очень здраво, и тонко ее [многомировую интерпретацию] защищал».

 

Работа Девитта, Дойча и других сделала многомировую интерпретацию одной из наиболее популярных гипотез за последние несколько десятилетий. Однако Эверетт не смог увидеть, как его гипотеза достигла нынешнего статуса, став одним из наиболее заметных конкурентов Копенгагенской интерпретации. Он умер от обширного инфаркта в 1982 году, ему был 51 год. Его семья кремировала тело, а прах выбросили в мусор, в соответствии с его последней волей. Тем не менее аргументированность и смелость Эверетта продолжает жить в его теории, рожденной во время пьяной беседы более 60 лет назад, и все чаще становится предметом споров между физиками сегодня.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Вчера, 10:27
24 минуты
Редакция

Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.

Позавчера, 15:22
2 минуты
Илья Ведмеденко

Житель штата Флорида Кельман Ричес погиб во время полета на реактивном ранце.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

10 Комментариев

Vasya Ber
13:02
-
0
+
Вот почему, марихуана категорически противопоказана детям до 25 лет
Vasya Ber
13:02
-
0
+
Вот почему, категорически нельзя употреблять марихуану детям до 25 лет....
Vladimir Yershov
13:02
-
0
+
Все есть уйня, ибо, уйня есть материя.
13:02
0
Суперпозиция. В одной точке пространства не могут находится два одинаковых обьекта.
    Океан Тайги
    13:02
    -
    0
    +
    Именно это я подробно разобрал в своем комменте выше - вы делаете неверное допущение, что эти Вселенные могут хоть как-то пересекаться пространствами. Но скажите нам - в каких точках пространства находятся наши сны (сами сны), когда они сами создают себе пространства для своего существования ? :-)
Океан Тайги
13:02
-
0
+
Сперва я было отрицал существование множественности Вселенных, но это потому, что из этой теории ее интерпретаторы пытались сделать красивую сказку - будто возможны перемещения между ними, а это подменяет главный смысл идеи. На самом же деле существование этой множественности определено тем, что Вселенная существует лишь сама в себе, в своей фантазии, в то же время как она одновременно с этим и НЕ существует. Иначе, нам пришлось бы искать объяснения тому из чего возникла Вселенная, а потом из чего возникло то, из чего она возникла, и так до бесконечности. . Но ученый должен понимать, что эта цепочка НЕ возможна ввиду своей бесконечности, а потому единственное разумное объяснение возникновения и существования Вселенной то, что она возникла из НИЧЕГО, разделяя его на материю и антиматерию в своей собственной фантазии. Но и одновременно с этим Вселенная НЕ существует. Также она НЕ существует и если бы на нее можно было бы взглянуть со стороны, ибо ее существование обусловлено лишь ее собственной реальностью - она вещь в себе, в своей фантазии. . И все это работает также верно, как и равноправность одновременного существования значений обеих частей равенства 0=1-1. В левой части НИЧТО, а в правой уже материя и антиматерия. Одновременно. И каждое из значений этого равенства может существовать в своей реальности, воплощенной из собственной фантазии. При этом, обратите внимание, что нам ничто НЕ мешает продлить ряд этого равенства с иными значениями, которым также ничто НЕ мешает и повторяться в этом ряду : 0 = 1-1 = 2-2 = 1-1 = 3-3 = 3-3 = 5-5 = 4-4 = 5-5 = и так далее ... Т.о. и неограниченному числу Вселенных ничто НЕ мешает существовать из НИЧТО, каждой в своей реальности, воплощенной из собственной фантазии. Ведь, если бы на них можно было бы взглянуть со стороны, то оказалось бы, что их вообще НЕ существует. Это возможно ввиду того, что каждая из них вещь в себе - нет ничего, чтобы их породило - они существуют лишь в своих фантазиях. А мы существуем в их фантазиях, явившихся для нас реальностью, на нашем уровне виртуальности. . Ну, а и поскольку теоретический взгляд со стороны на вещи в себе НЕ смог бы их обнаружить, то я право НЕ представляю, что может нам давать основания говорить о возможности переходов из одной такой Вселенной в другую. Это совершенно разные параллельные реальности, НЕ способные пересекаться, и НЕ в каком-то там условном понимании, а в буквальном ! Хотя, может я чего-то НЕ учел ?
Wlad Wlad
13:02
-
0
+
Все это нужно рассматривать только с одной точки зрения - ГРАНТОЕДОВ. Наукой у "богоизбранных гениев" никогда и не пахло.
Sergey Leonidovich Petrov
13:02
-
0
+
Пространство это совокупность откликов на взаимодействия в границах определенных мер. Четыре измерения это способ характеризации и описания этих откликов, не более.
Сергей Олейник
13:02
-
0
+
Эта тема гораздо интересней и перспективней всех существующих, вместе взятых... Пространство - это базовая основа всего, у него есть собственные математические значения и собственные физические характеристики, которые определяют не только происхождение Всего, но и показывает, что именно пространство постоянно и непрерывно влияет абсолютно на Всё... Современная наука неправильно понимает значения и характеристики пространства и поэтому ошибается во многих последующих определениях, а современное представление и понимание пространства, его значений и характеристик, ещё глупее, чем древнее представление о Земле на черепахе и слонах. Вы до сих пор не понимаете самое главное, то - без чего Всё невозможно!!! Только пространство имеет собственные неизменные физические характеристики и неизменные математические значения, которые принадлежат и соответствуют только пространству. Абсолютная неизменность - это основа всех атомов, всех планет, всех звёзд и галактик, абсолютная основа - Всего!!! Всё устроено совсем по другому и в основе всего = абсолютная неизменность, неизменные значения и неизменные характеристики. Сжато и коротко невозможно всё объяснить, слишком много всего, но я могу доказать всё, в точных математических примерах и физических формулах, в полной логической последовательности и взаимосвязи, было бы только желание услышать. Всё можно искусственно создавать и менять, и делать это можно лучше естественного природного процесса, но только когда понимаешь - абсолютно неизменную основу... Только это даст возможность создавать искусственные шаровые молнии и использовать их электрическую энергию, перейти на новую полноценную единицу цифровой информации - трит и использовать совершенно новые аналитические возможности, и многое, многое другое... Закон абсолютной неизменности даёт точные ответы на основные вопросы и определяет невероятные перспективы и возможности во всех сферах человеческого развития. Главное - это реальная возможность получить совершенно новые практические результаты!!! Закон Абсолютной Неизменности Пространства - это единственная, никем и никогда, неисследованная, самая перспективная тема, не имеющая аналогов в Мире, открывающая неограниченные возможности, совершенно нового, прогрессивного развития Человека-Разумного!!!
    Антон Шадчин
    13:02
    -
    0
    +
    ===quote=== ... я могу доказать всё, в точных математических примерах и физических формулах, в полной логической последовательности и взаимосвязи, было бы только желание услышать. ===quote=== Оскар ему!!! Или нобелевскую?... Да какая разница! :))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: