Wat is kwantummechanica en waarom kan de kwantumwereld worden berekend en zelfs begrepen, maar niet voor te stellen? In een poging om een universum voor te stellen dat is gebouwd op deze principes (of liever, zelfs hele clusters, fans van universums), verdiepen veel experts in de kwantumfysica zich in filosofische en zelfs mystieke sferen.
In 1874 stond de 16-jarige Max Planck, afgestudeerd aan de middelbare school, voor een moeilijke keuze: zijn leven wijden aan muziek of natuurkunde. Ondertussen wilde zijn vader dat Max de legale dynastie voortzette. Hij regelde een ontmoeting voor zijn zoon met professor Philip von Jolly en vroeg hem de interesse van de erfgenaam in de natuurkunde te verminderen. Zoals Planck in zijn memoires schreef, "portretteerde Jolly de natuurkunde als een hoogontwikkelde, bijna volledig uitgeputte wetenschap, die bijna haar definitieve vorm aanneemt …". Velen waren deze mening toegedaan aan het einde van de 19e eeuw. Maar Planck koos niettemin voor de natuurkunde en stond aan de basis van de grootste revolutie in deze wetenschap.
In april 1900 zei natuurkundige Lord Kelvin, naar wie de schaal van absolute temperaturen nu is genoemd, tijdens een lezing dat de schoonheid en zuiverheid van het gebouw van de theoretische fysica werd overschaduwd door slechts een paar 'donkere wolken' aan de horizon: mislukte pogingen om de wereldether te detecteren en het probleem van het verklaren van het stralingsspectrum van verhitte Tel. Maar voordat het jaar eindigde, en daarmee de 19e eeuw, loste Planck het probleem van het thermische spectrum op door het concept van een kwantum te introduceren - het minimale deel van stralingsenergie. Het idee dat energie alleen in vaste delen kan worden uitgestoten, zoals kogels van een machinegeweer, en geen water uit een slang, druiste in tegen de ideeën van de klassieke fysica en werd het startpunt op de weg naar de kwantummechanica.
Het werk van Planck was het begin van een reeks zeer vreemde ontdekkingen die het gevestigde fysieke beeld van de wereld enorm veranderden. De objecten van de microwereld - moleculen, atomen en elementaire deeltjes - weigerden de wiskundige wetten te gehoorzamen die zich in de klassieke mechanica hadden bewezen. Elektronen wilden niet rond kernen in willekeurige banen draaien, maar waren alleen beperkt tot bepaalde discrete energieniveaus, onstabiele radioactieve atomen vervielen op een onvoorspelbaar moment zonder specifieke redenen, bewegende micro-objecten manifesteerden zich als puntdeeltjes of als golfprocessen die een aanzienlijk gebied van de ruimte bedekten. …
Sinds de 17e-eeuwse wetenschappelijke revolutie gewend aan het feit dat wiskunde de taal van de natuur is, organiseerden natuurkundigen een echte brainstormsessie en hadden ze halverwege de jaren twintig een wiskundig model van het gedrag van microdeeltjes ontwikkeld. De theorie, kwantummechanica genaamd, bleek de meest nauwkeurige van alle fysische disciplines te zijn: tot dusver is er geen enkele afwijking van de voorspellingen gevonden (hoewel sommige van deze voorspellingen afkomstig zijn van wiskundig betekenisloze uitdrukkingen zoals het verschil tussen twee oneindige grootheden). Maar tegelijkertijd tart de exacte betekenis van de wiskundige constructies van de kwantummechanica praktisch de verklaring in alledaagse taal.
Neem bijvoorbeeld het onzekerheidsprincipe, een van de fundamentele relaties van de kwantumfysica. Hieruit volgt dat hoe nauwkeuriger de snelheid van een elementair deeltje wordt gemeten, hoe minder er kan worden gezegd over waar het zich bevindt en vice versa. Als auto's kwantumobjecten waren, zouden automobilisten niet bang zijn voor fotoregistratie van overtredingen. Zodra de snelheid van de auto door radar werd gemeten, zou zijn positie onzeker worden en zou hij zeker niet in het frame worden meegenomen. En als daarentegen het beeld in de afbeelding was gefixeerd, zou de meetfout op de radar het niet mogelijk maken om de snelheid te bepalen.
Gek genoeg theorie
Promotie video:
In plaats van de gebruikelijke coördinaten en snelheden wordt een kwantumdeeltje beschreven door de zogenaamde golffunctie. Het is opgenomen in alle vergelijkingen van de kwantummechanica, maar de fysieke betekenis ervan heeft geen begrijpelijke interpretatie gekregen. Feit is dat de waarden ervan niet in gewone, maar in complexe getallen worden uitgedrukt en bovendien niet beschikbaar zijn voor directe metingen. Voor een bewegend deeltje wordt de golffunctie bijvoorbeeld gedefinieerd op elk punt van oneindige ruimte en verandert in de tijd. Het deeltje bevindt zich niet op een bepaald punt en beweegt niet van de ene plaats naar de andere als een kleine bal. Het lijkt uitgesmeerd over de ruimte en is tot op zekere hoogte overal tegelijk aanwezig, ergens geconcentreerd en ergens aan het verdwijnen.
De interactie van dergelijke "uitgesmeerde" deeltjes maakt het beeld nog ingewikkelder, waardoor de zogenaamde verstrengelde toestanden ontstaan. In dit geval vormen kwantumobjecten een enkel systeem met een gemeenschappelijke golffunctie. Naarmate het aantal deeltjes toeneemt, neemt de complexiteit van verstrengelde toestanden snel toe en worden concepten van de positie of snelheid van een individueel deeltje zinloos. Het is buitengewoon moeilijk om over zulke vreemde objecten na te denken. Het menselijk denken is nauw verwant aan taal en visuele beelden, die worden gevormd door de ervaring van het omgaan met klassieke objecten. De beschrijving van het gedrag van kwantumdeeltjes in een taal die daarvoor niet geschikt is, leidt tot paradoxale uitspraken. "Jouw theorie is krankzinnig", zei Niels Bohr ooit na de toespraak van Wolfgang Pauli. 'De enige vraag is, is ze gek genoeg om gelijk te hebben.'Maar zonder een juiste beschrijving van verschijnselen in de gesproken taal is het moeilijk om onderzoek te doen. Natuurkundigen begrijpen vaak wiskundige constructies en vergelijken ze met de eenvoudigste objecten uit het dagelijks leven. Als ze in de klassieke mechanica 2000 jaar zochten naar wiskundige middelen die geschikt waren om alledaagse ervaringen uit te drukken, dan ontwikkelde zich in de kwantumtheorie de tegenovergestelde situatie: natuurkundigen hadden dringend behoefte aan een adequate verbale uitleg van een uitstekend werkend wiskundig apparaat. Voor de kwantummechanica was een interpretatie vereist, dat wil zeggen een gemakkelijke en algemeen correcte uitleg van de betekenis van de basisconcepten ervan.toen ontwikkelde zich in de kwantumtheorie de tegenovergestelde situatie: natuurkundigen hadden dringend behoefte aan een adequate verbale uitleg van een uitstekend werkend wiskundig apparaat. Voor de kwantummechanica was een interpretatie vereist, dat wil zeggen een gemakkelijke en algemeen correcte uitleg van de betekenis van de basisconcepten ervan.toen ontwikkelde zich in de kwantumtheorie de tegenovergestelde situatie: natuurkundigen hadden dringend behoefte aan een adequate verbale uitleg van een uitstekend werkend wiskundig apparaat. Voor de kwantummechanica was een interpretatie vereist, dat wil zeggen een gemakkelijke en algemeen correcte uitleg van de betekenis van de basisconcepten ervan.
Er moesten een aantal fundamentele vragen worden beantwoord. Wat is de werkelijke structuur van kwantumobjecten? Is de onzekerheid van hun gedrag fundamenteel, of weerspiegelt het alleen het gebrek aan onze kennis? Wat gebeurt er met de golffunctie als het instrument een deeltje op een specifieke locatie registreert? Wat is ten slotte de rol van de waarnemer in het kwantummetingproces?
Dobbelsteen god
Het idee van de onvoorspelbaarheid van het gedrag van microdeeltjes druiste in tegen alle ervaringen en esthetische voorkeuren van natuurkundigen. Determinisme werd als het ideaal beschouwd - de reductie van elk fenomeen tot de ondubbelzinnige wetten van mechanische beweging. Velen verwachtten dat er in de diepten van de microwereld een meer fundamenteel niveau van realiteit zou zijn, en de kwantummechanica werd vergeleken met een statistische benadering van de beschrijving van gas, die alleen wordt toegepast omdat het moeilijk is om de bewegingen van alle moleculen te volgen, en niet omdat ze zelf 'niet weten'. waar zijn. Deze "hypothese van verborgen parameters" werd het meest actief verdedigd door Albert Einstein. Zijn positie ging de geschiedenis in onder de pakkende slogan: "God dobbelt niet."
Bohr en Einstein bleven vrienden ondanks felle wetenschappelijke controverse over de grondslagen van de kwantummechanica. Tot het einde van zijn leven herkende Einstein de interpretatie van Kopenhagen niet, die door de meeste natuurkundigen werd geaccepteerd. Foto: SPL / EAST NEWS
Zijn tegenstander, Niels Bohr, voerde aan dat de golffunctie uitgebreide informatie bevat over de toestand van kwantumobjecten. De vergelijkingen maken het mogelijk om de veranderingen in de tijd ondubbelzinnig te berekenen, en in wiskundige termen is het niet erger dan materiële punten en vaste stoffen die natuurkundigen kennen. Het enige verschil is dat het niet de deeltjes zelf beschrijft, maar de waarschijnlijkheid van hun detectie op een bepaald punt in de ruimte. We kunnen zeggen dat dit niet het deeltje zelf is, maar zijn mogelijkheid. Maar waar het precies zal worden gevonden tijdens observatie is fundamenteel niet te voorspellen. “Binnen” deeltjes zijn er geen verborgen parameters die niet kunnen worden gemeten en die precies bepalen wanneer ze vervallen of op welk punt in de ruimte ze tijdens observatie verschijnen. In die zin is onzekerheid een fundamentele eigenschap van kwantumobjecten. Aan de kant van deze interpretatie,dat Kopenhagen begon te heten (naar de stad waar Bor woonde en werkte), was de kracht van "Occam's scheermes": het nam geen extra entiteiten aan die niet in kwantummechanische vergelijkingen en waarnemingen waren. Dit belangrijke voordeel overtuigde de meeste natuurkundigen om Bohr's standpunt te aanvaarden lang voordat het experiment overtuigend aantoonde dat Einstein ongelijk had.
Toch is de interpretatie van Kopenhagen gebrekkig. De belangrijkste richting van haar kritiek was de beschrijving van het proces van kwantummeting. Wanneer een deeltje met een golffunctie diffuus over een groot volume van de ruimte wordt geregistreerd door de onderzoeker op een bepaalde plaats, wordt de kans dat het van dit punt wegblijft nul. Dit betekent dat de golffunctie zich onmiddellijk moet concentreren op een heel klein gebied. Deze "catastrofe" wordt de ineenstorting van de golffunctie genoemd. En het is niet alleen een ramp voor het waargenomen deeltje, maar ook voor de interpretatie van Kopenhagen, aangezien de ineenstorting verloopt in strijd met de vergelijkingen van de kwantummechanica zelf. Natuurkundigen noemen dit een schending van de lineariteit in een kwantummeting.
Het blijkt dat het wiskundige apparaat van de kwantummechanica alleen werkt in een stuksgewijze continue modus: van de ene dimensie naar de andere. En "op de kruispunten" verandert de golffunctie abrupt en blijft zich ontwikkelen vanuit een fundamenteel onvoorspelbare toestand. Voor een theorie die de fysieke realiteit op een fundamenteel niveau trachtte te beschrijven, was dit een zeer ernstige tekortkoming. "Het apparaat onttrekt uit de toestand die bestond vóór de meting, een van de mogelijkheden die het bevat", schreef een van de grondleggers van de kwantummechanica Louis de Broglie over dit fenomeen. Deze interpretatie leidde onvermijdelijk tot de vraag naar de rol van de waarnemer in de kwantumfysica.
Orpheus en Eurydice
Neem bijvoorbeeld een enkel radioactief atoom. Volgens de wetten van de kwantummechanica vervalt het spontaan op een onvoorspelbaar moment in de tijd. Daarom vertegenwoordigt zijn golffunctie de som van twee componenten: de ene beschrijft het hele atoom en de andere is vervallen. De kans die overeenkomt met de eerste neemt af en de tweede neemt toe. Natuurkundigen spreken in zo'n situatie van een superpositie van twee onverenigbare staten. Als je de toestand van een atoom controleert, zal zijn golffunctie instorten en zal het atoom met een bepaalde waarschijnlijkheid geheel of vervallen zijn. Maar op welk punt vindt deze ineenstorting plaats - wanneer het meetapparaat interageert met het atoom, of wanneer de menselijke waarnemer de resultaten leert kennen?
Beide opties zien er onaantrekkelijk uit. De eerste leidt tot een onaanvaardbare conclusie dat de atomen van het meetapparaat op de een of andere manier verschillen van de rest, omdat onder hun invloed de golffunctie ineenstort in plaats van de vorming van een verstrengelde toestand, zoals het zou moeten zijn bij de interactie van kwantumdeeltjes. De tweede variant introduceert in de theorie het subjectivisme dat zo onbemind is bij natuurkundigen. We moeten het erover eens zijn dat het bewustzijn van de waarnemer (zijn lichaam vanuit het oogpunt van de kwantummechanica is nog steeds hetzelfde apparaat) rechtstreeks invloed heeft op de golffunctie, dat wil zeggen op de toestand van het kwantumobject.
Dit probleem werd aangescherpt door Erwin Schrödinger in de vorm van een beroemd gedachte-experiment. Laten we een kat in de doos stoppen en een apparaat met gif, dat wordt geactiveerd wanneer een radioactief atoom vervalt. Laten we de doos sluiten en wachten tot de kans op verval bijvoorbeeld 50% bereikt. Omdat er geen informatie uit de doos naar ons komt, wordt het atoom erin beschreven als een superpositie van het geheel en vervallen. Maar nu is de toestand van het atoom onlosmakelijk verbonden met het lot van de kat, die, zolang de doos gesloten blijft, zich in een vreemde staat van superpositie van levenden en doden bevindt. Maar je hoeft alleen maar de doos te openen, we zullen ofwel een hongerig dier of een levenloos lijk zien, en hoogstwaarschijnlijk blijkt dat de kat al een tijdje in deze staat verkeert. Het blijkt dat terwijl de doos gesloten was, ten minste twee versies van het verhaal parallel ontwikkelden,maar een zinvolle blik in de doos is genoeg om er maar één echt te laten.
Hoe de mythe van Orpheus en Eurydice niet te herinneren:
"Wanneer hij maar kon // Hij keerde zich om (als hij zich omdraaide, // Hij vernietigde zijn daad niet, // Nauwelijks volbracht) - zie // Hij kon ze stilletjes volgen" ("Orpheus. Eurydice. Hermes" R M. Rilke). Volgens de Kopenhagen-interpretatie vernietigt de kwantumdimensie, net als de onzorgvuldige blik van Orpheus, onmiddellijk een hele reeks mogelijke werelden, waardoor er slechts één staaf overblijft waarlangs de geschiedenis beweegt.
Een wereldgolf
Vragen met betrekking tot het probleem van kwantummetingen hebben de interesse van natuurkundigen voortdurend aangewakkerd in de zoektocht naar nieuwe interpretaties van kwantummechanica. Een van de interessantste ideeën in deze richting werd in 1957 naar voren gebracht door een Amerikaanse natuurkundige van Princeton University, Hugh Everett III. In zijn proefschrift gaf hij prioriteit aan het principe van lineariteit, en daarmee aan de continuïteit van de lineaire wetten van de kwantummechanica. Dit leidde Everett tot de conclusie dat de waarnemer niet los van het waargenomen object kan worden gezien, als een soort externe entiteit.
Op het moment van meten heeft de waarnemer interactie met het kwantumobject, en daarna kan noch de toestand van de waarnemer, noch de toestand van het object worden beschreven door afzonderlijke golffuncties: hun toestanden raken verstrikt en de golffunctie kan alleen voor een enkel geheel worden geschreven - het 'waarnemer + waargenomen' systeem. Om de meting te voltooien, moet de waarnemer zijn nieuwe toestand vergelijken met de vorige die in zijn geheugen is vastgelegd. Hiervoor moet het verstrengelde systeem dat ontstond op het moment van interactie weer worden opgedeeld in een waarnemer en een object. Maar dit kan op verschillende manieren worden gedaan. Het resultaat is verschillende waarden van de gemeten grootheid, maar, interessanter, verschillende waarnemers. Het blijkt dat bij elke handeling van kwantummeting de waarnemer wordt opgesplitst in verschillende (mogelijk oneindig veel) versies. Elk van deze versies ziet zijn eigen meetresultaat en vormt in overeenstemming daarmee zijn eigen geschiedenis en zijn eigen versie van het heelal. Hiermee rekening houdend, wordt de interpretatie van Everett vaak de veelwerelden genoemd, en het multivariate universum zelf wordt het multiversum genoemd (om het niet te verwarren met het kosmologische multiversum - een reeks onafhankelijke werelden die in sommige modellen van het universum zijn gevormd - sommige natuurkundigen stellen voor om het de Alterverse te noemen).
Everett's idee is moeilijk en wordt vaak verkeerd begrepen. Meestal kun je horen dat bij elke botsing van deeltjes het hele universum zich vertakt, waardoor er veel kopieën ontstaan op basis van het aantal mogelijke uitkomsten van de botsing. In feite is de kwantumwereld volgens Everett precies één. Omdat al zijn deeltjes direct of indirect met elkaar in wisselwerking staan en daarom in een verstrengelde toestand verkeren, is de fundamentele beschrijving ervan een enkele wereldgolffunctie, die soepel evolueert volgens de lineaire wetten van de kwantummechanica. Deze wereld is net zo deterministisch als de Laplaciaanse wereld van de klassieke mechanica, waarin men, met kennis van de posities en snelheden van alle deeltjes op een bepaald moment in de tijd, het hele verleden en de toekomst kan berekenen. In de wereld van Everett zijn talloze deeltjes vervangen door een zeer complexe golffunctie. Dit leidt niet tot onzekerheden,omdat niemand het heelal van buitenaf kan observeren. Binnenin zijn er echter talloze manieren om het te verdelen in de waarnemer en de omringende wereld.
De volgende analogie helpt om de betekenis van Everett's interpretatie te begrijpen. Stel je een land voor met miljoenen inwoners. Elk van zijn bewoners beoordeelt de gebeurtenissen op zijn eigen manier. Aan sommige neemt hij direct of indirect deel, waardoor zowel het land als zijn opvattingen veranderen. Er worden miljoenen verschillende wereldbeelden gevormd, die door hun dragers als de meest reële werkelijkheid worden gezien. Maar tegelijkertijd is er ook het land zelf, dat onafhankelijk van iemands ideeën bestaat en een kans biedt op hun bestaan. Evenzo biedt Everett's verenigde kwantumuniversum ruimte voor een groot aantal onafhankelijk bestaande klassieke wereldbeelden die voortkomen uit verschillende waarnemers. En al deze foto's zijn volgens Everett volkomen echt, hoewel ze allemaal alleen voor de waarnemer bestaan.
De paradox van Einstein-Podolsky-Rosen
Het doorslaggevende argument in het geschil tussen Einstein en Bohr was de paradox, die in 70 jaar tijd is veranderd van een gedachte-experiment in een werkende technologie. Zijn idee in 1935 werd aangedragen door Albert Einstein zelf, samen met natuurkundigen Boris Podolsky en Nathan Rosen. Hun doel was om de onvolledigheid van de Kopenhagen-interpretatie aan te tonen en daaruit een absurde conclusie te trekken over de mogelijkheid van onmiddellijke wederzijdse beïnvloeding van twee deeltjes die over een grote afstand van elkaar zijn gescheiden. Vijftien jaar later bedacht David Bohm, een Amerikaanse specialist in interpretatie in Kopenhagen, die nauw samenwerkte met Einstein van Princeton, een fundamenteel haalbare versie van het experiment met fotonen. Nog eens 15 jaar zijn verstreken en John Stuart Bell formuleert een duidelijk criterium in de vorm van een ongelijkheid waarmee men experimenteel de aanwezigheid van verborgen parameters in kwantumobjecten kan testen. In de jaren zeventig hebben verschillende groepen natuurkundigen experimenten opgezet om te testen of de ongelijkheden van Bell werden ontmoet, met tegenstrijdige resultaten. Pas in 1982-1985 bewijst Alan Aspect in Parijs, die de nauwkeurigheid aanzienlijk heeft vergroot, eindelijk dat Einstein ongelijk had. En 20 jaar later creëerden verschillende commerciële bedrijven technologieën van uiterst geheime communicatiekanalen op basis van de paradoxale eigenschappen van kwantumdeeltjes, die Einstein beschouwde als een weerlegging van de Kopenhagen-interpretatie van de kwantummechanica.gebaseerd op de paradoxale eigenschappen van kwantumdeeltjes, die Einstein beschouwde als een weerlegging van de Kopenhagen-interpretatie van de kwantummechanica.gebaseerd op de paradoxale eigenschappen van kwantumdeeltjes, die Einstein beschouwde als een weerlegging van de Kopenhagen-interpretatie van de kwantummechanica.
Van schaduw naar licht
Weinigen besteedden aandacht aan het proefschrift van Everett. Zelfs vóór zijn verdediging accepteerde Everett zelf een uitnodiging van de militaire afdeling, waar hij leiding gaf aan een van de eenheden die betrokken waren bij de numerieke modellering van de gevolgen van nucleaire conflicten, en maakte daar een schitterende carrière. Aanvankelijk deelde zijn wetenschappelijk adviseur John Wheeler de mening van zijn leerling niet, maar ze vonden een compromisversie van de theorie en Everett diende die in voor publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Reviews of Modern Physics. Redacteur Bryce DeWitt reageerde zeer negatief op haar en was van plan het artikel te verwerpen, maar werd toen plotseling een fervent aanhanger van de theorie en het artikel verscheen in het juni 1957 nummer van het tijdschrift. Met Wheelers nawoord echter: ik, zeggen ze, denk niet dat dit allemaal correct is, maar het is in ieder geval merkwaardig en niet zinloos. Wheeler stond erop dat de theorie met Niels Bohr zou worden besproken,maar hij weigerde er feitelijk over na te denken toen Everett in 1959 anderhalve maand in Kopenhagen doorbracht. Op een dag in 1959, toen Everett in Kopenhagen was, ontmoette hij Bohr, maar hij was niet onder de indruk van de nieuwe theorie.
In zekere zin had Everett pech. Zijn werk ging verloren in de stroom van eersteklas publicaties die tegelijkertijd werden geproduceerd, en het was ook te ‘filosofisch’. De zoon van Everett, Mark, zei ooit: 'Vader heeft nooit met mij gesproken over zijn theorieën. Hij was een vreemde voor mij, bestaande in een soort parallelle wereld. Ik denk dat hij diep teleurgesteld was dat hij van zichzelf wist dat hij een genie was, maar niemand anders ter wereld had het vermoed. ' In 1982 stierf Everett aan een hartaanval.
Nu is het zelfs moeilijk te zeggen, dankzij wie het uit de vergetelheid is gehaald. Hoogstwaarschijnlijk gebeurde dit toen allemaal Bryce DeWitt en John Wheeler probeerden een van de eerste "theorieën van alles" op te bouwen - een veldtheorie waarin kwantisering zou samengaan met het algemene relativiteitsbeginsel. Toen zagen sciencefictionschrijvers deze ongebruikelijke theorie. Maar pas na de dood van Everett begon de echte triomf van zijn idee (zij het al in DeWitt's formulering, die Wheeler een decennium later categorisch verstootte). Het begon te lijken dat de interpretatie van de vele werelden een kolossaal verklarend potentieel heeft, waardoor men niet alleen een duidelijke interpretatie kan geven van het concept van de golffunctie, maar ook van de waarnemer met zijn mysterieuze "bewustzijn". In 1995 voerde de Amerikaanse socioloog David Rob een onderzoek uit onder vooraanstaande Amerikaanse natuurkundigen en het resultaat was verbluffend:58% noemde de theorie van Everett "correct".
Wie is dat meisje?
Het thema van parallelle werelden en zwakke (in een of andere zin) interacties tussen hen is al lang aanwezig in fantastische fictie. Laten we ons in ieder geval het grandioze epos van Robert Zelazny, The Chronicles of Amber, herinneren. In de afgelopen twee decennia is het echter in de mode geraakt om een solide wetenschappelijke basis te leggen voor dergelijke verhuizingen. En in de roman "The Possibility of an Island" van Michel Houellebecq verschijnt het kwantum Multiversum al met een directe verwijzing naar de auteurs van het corresponderende concept. Maar de parallelle werelden zelf zijn slechts de helft van de strijd. Het op een na belangrijkste idee van de theorie - de kwantuminterferentie van deeltjes met hun tegenhangers - is veel moeilijker om in artistieke taal te vertalen. Het lijdt geen twijfel dat het deze fantastische transformaties waren die de fantasie van David Lynch op gang brachten toen hij aan Mulholland Drive werkte. De eerste scène van de film - de heldin rijdt 's nachts over een landweg in een limousine met twee mannen, plotseling stopt de limousine en gaat de heldin in gesprek met haar metgezellen - wordt in de film twee keer herhaald. Alleen het meisje lijkt anders te zijn, en de aflevering eindigt anders. Bovendien gebeurt er iets in het interval dat lijkt te voorkomen dat de twee afleveringen als identiek worden beschouwd. Tegelijkertijd kan hun nabijheid niet toevallig zijn. De transformatie van de heldinnen in elkaar vertelt de kijker dat voor hem hetzelfde personage staat, alleen hij kan zich in verschillende (kwantum) toestanden bevinden. Daarom speelt de tijd niet langer de rol van een extra coördinaat en kan deze niet langer stromen, ongeacht wat er gebeurt: het ontvouwt zich in spontane sprongen van de ene laag van het Multiversum naar de andere. De Israëlische natuurkundige David Deutsch, een van de belangrijkste popularisatoren van Everett's ideeën, interpreteerde de tijd als het "eerste kwantumfenomeen". Een diep fysiek idee geeft de kunstenaar daarom reden om alle grenzen te verachten die zijn verlangen beperken om de opties voor de ontwikkeling van het plot te diversifiëren en "gemengde staten" van deze verschillende opties op te bouwen.
Op zoek naar bewustzijn
Een waarnemer kan elk systeem zijn, bijvoorbeeld een computer, die de vorige toestanden onthoudt en deze vergelijkt met nieuwe. "Aangezien mensen die met complexe automaten werken, zich terdege bewust zijn, is vrijwel alle aanvaarde taal van subjectieve ervaring volledig van toepassing op dergelijke machines", schrijft Everett in zijn proefschrift. Zo vermijdt hij de vraag naar de aard van bewustzijn. Maar zijn volgelingen waren niet langer geneigd zo voorzichtig te zijn. De waarnemer werd steeds meer gezien als een denkend en wilsbewust bewustzijn, en niet alleen als een sensor met geheugen. Dit biedt ruimte voor even interessante als controversiële pogingen om traditionele objectivistische fysica en verschillende esoterische ideeën over de aard van het menselijk bewustzijn in één concept te combineren.
Bijvoorbeeld, doctor in de fysische en wiskundige wetenschappen Mikhail Mensky van het Physics Institute. P. N. Lebedev RAS ontwikkelt actief zijn uitgebreide concept van Everett, waarin het bewustzijn identificeert met het proces van het scheiden van alternatieven. De fysieke werkelijkheid is van zuiver kwantum-aard en wordt vertegenwoordigd door een enkele wereldgolffunctie. Een rationeel denkend bewustzijn is volgens Mensky echter niet in staat het rechtstreeks waar te nemen en heeft een "vereenvoudigd" klassiek beeld van de wereld nodig, waarvan het een deel waarneemt en dat het zelf creëert (dit is zijn aard). Met een zekere voorbereiding, waarbij het de vrije wil uitoefent, is het bewustzijn in staat min of meer willekeurig te kiezen welke van het oneindige aantal klassieke projecties van het kwantumuniversum het zal ‘leven’. Van buitenaf kan een dergelijke keuze worden gezien als een 'probabilistisch wonder'waarin de 'tovenaar' zichzelf in precies die klassieke werkelijkheid kan vinden die hij verlangt, ook al is de realisatie ervan onwaarschijnlijk. Hierin ziet Mensky het verband tussen zijn ideeën en esoterische leringen. Hij introduceert ook het concept van "bovenbewustzijn", dat in die perioden waarin het bewustzijn wordt uitgeschakeld (bijvoorbeeld in slaap, in trance of meditatie), in staat is om door te dringen in alternatieve Everett-werelden en daar informatie te verzamelen die fundamenteel ontoegankelijk is voor rationeel bewustzijn.is in staat door te dringen in alternatieve Everett-werelden en daaruit informatie te putten die fundamenteel ontoegankelijk is voor het rationele bewustzijn.is in staat door te dringen in alternatieve Everett-werelden en daaruit informatie te putten die fundamenteel ontoegankelijk is voor het rationele bewustzijn.
Een andere benadering is gedurende meer dan een decennium ontwikkeld door een professor aan de Heidelberg Universiteit, Heinz-Dieter Ze. Hij stelde een multi-intelligente interpretatie van de kwantummechanica voor, waarin er, naast materie die wordt beschreven door de golffunctie, entiteiten zijn van een andere aard - "geesten". Met elke waarnemer is een eindeloze familie van zulke 'geesten' verbonden. Voor elke Everett-splitsing van de waarnemer, wordt deze familie ook in delen verdeeld, die langs elke tak volgen. De verhouding waarin ze zijn verdeeld, weerspiegelt de waarschijnlijkheid van elk van de takken. Het zijn de ‘geesten’ die volgens Tse de identiteit van iemands bewustzijn verzekeren. Als je bijvoorbeeld 's ochtends wakker wordt, herken je jezelf als dezelfde persoon die je gisteren naar bed ging.
De ideeën van Tse zijn nog niet algemeen aanvaard onder natuurkundigen. Een van de critici, Peter Lewis, merkte op dat dit concept tot nogal vreemde conclusies leidt over deelname aan levensbedreigende avonturen. Als u bijvoorbeeld wordt aangeboden om samen met de kat van Schrödinger in dezelfde bak te gaan zitten, zou u waarschijnlijk weigeren. Uit het multi-intelligente model volgt echter dat je niets riskeert: in die versies van de werkelijkheid waar het radioactieve atoom uiteenviel en jij en de kat vergiftigd werden, zullen de begeleidende "intelligenties" je niet raken. Ze zullen allemaal veilig de tak volgen waar u voorbestemd bent om te overleven. Dit betekent dat u geen risico loopt.
Deze redenering hangt overigens nauw samen met het idee van de zogenaamde kwantumonsterfelijkheid. Als je sterft, gebeurt dit natuurlijk alleen in sommige werelden van Everett. Zo'n klassieke projectie vind je altijd wel, waarin je deze keer in leven blijft. Als we deze redenering eindeloos voortzetten, kunnen we tot de conclusie komen dat zo'n moment waarop al je "klonen" in alle werelden van het Multiversum zullen sterven, nooit zal komen, wat betekent, tenminste ergens, maar je zult eeuwig leven. De redenering is logisch, maar het resultaat is ondenkbaar, nietwaar?
Alexander Sergeev
