Χώρος

Το πολυδύναμο μπορεί να είναι μέρος μιας βαθύτερης πραγματικότητας - μοναδική και πλήρως κατανοητή.

"Το πιο ακατανόητο πράγμα στο σύμπαν είναι αυτόότι είναι κατανοητό ", είπε κάποτε ο Albert Einstein. Σήμερα, όμως, το Σύμπαν δύσκολα μπορεί να θεωρηθεί κατανοητό ή και μοναδικό. Θεμελιώδη Φυσική βρίσκεται σε κρίση, σε συνδυασμό με τις δύο δημοφιλείς έννοιες, που συχνά αποκαλείται «πολυσύμπαν» και «uglyverse», που σημαίνει κυριολεκτικά για «πολλαπλές σύμπαν» και «άσχημο σύμπαν.»

Πώς είναι το σύμπαν;

Υποστηρίζουν υποστηρικτές ενός πολλαπλού σύμπαντοςη ιδέα της ύπαρξης μιας αμέτρητης σειράς άλλων κόσμων, μερικά από τα οποία έχουν εντελώς διαφορετική φυσική και τον αριθμό χωρικών διαστάσεων. σε αυτά τα σύμπαντα εσείς, εγώ και όλοι οι άλλοι μπορεί να υπάρχουν με τη μορφή αμέτρητων αντιγράφων. "Τα πολυκύτταρα μπορεί να είναι η πιο επικίνδυνη ιδέα στη φυσική", λέει ο νοτιοαφρικανός κοσμολόγος George Ellis.

Από τις πρώτες μέρες της ανακάλυψης της επιστήμηςμια απίθανη σύμπτωση οδήγησε στην ανάγκη να την εξηγήσει, να αναζητήσει μια κρυμμένη αιτία και κίνητρο. Μεταξύ των σύγχρονων παραδειγμάτων, υπάρχουν τα εξής: οι νόμοι της φυσικής φαίνονται να είναι καλά ρυθμισμένοι με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπουν την ύπαρξη έξυπνων όντων που μπορούν να ανακαλύψουν αυτούς τους νόμους - αυτή είναι μια σύμπτωση που απαιτεί μια εξήγηση.

Με την έλευση του multiverse, όλα άλλαξαν: ανεξάρτητα από το πόσο απίστευτη είναι μια σύμπτωση, στα δισεκατομμύρια δισεκατομμύρια σύμπαντα που αποτελούν ένα multiverse, τουλάχιστον κάπου - θα είναι. Και αν μια σύμπτωση φαίνεται να είναι ευνοϊκή για την εμφάνιση σύνθετων δομών, ζωής ή συνείδησης, δεν πρέπει να εκπλήξουμε καν ότι είμαστε σε ένα σύμπαν που μας επιτρέπει να υπάρχουμε στην πρώτη θέση. Αλλά αυτή η «ανθρωπολογική συλλογιστική», με τη σειρά της, συνεπάγεται ότι δεν μπορούμε να προβλέψουμε τίποτα. Δεν υπάρχουν προφανείς αρχές για τους φυσικούς του CERN στην αναζήτηση νέων σωματιδίων. Και δεν υπάρχει θεμελιώδης νόμος που θα μπορούσε να βρεθεί πίσω από τις τυχαίες ιδιότητες του σύμπαντος.

Εντελώς διαφορετικό, αλλά όχι λιγότερο επικίνδυνο, έχει γίνει ένα άλλο.το πρόβλημα είναι το "άσχημο σύμπαν". Σύμφωνα με θεωρητικός φυσικός Sabine Hossenfelder, σύγχρονη φυσική ήταν αμηχανία από την έλξη του προς την «όμορφη», η οποία οδήγησε σε μια μαθηματική κομψό, κερδοσκοπικές φαντασιώσεις χωρίς καμία σχέση με τα πειράματα. Οι φυσικοί «χάνονται στα μαθηματικά», είπε. Και αυτό που οι φυσικοί ονομάζουν "ομορφιά", είναι δομές και συμμετρίες. Εάν δεν μπορούμε να βασιζόμαστε σε τέτοιες έννοιες περισσότερο, η διαφορά μεταξύ κατανόησης και απλής αντιστοιχίας με πειραματικά δεδομένα θα είναι θολή.

Και τα δύο προβλήματα έχουν τις ρίζες τους. «Γιατί δεν καταδικάζουν οι νόμοι της φύσης τι νομίζω ότι είναι όμορφο;», αναρωτιέται ο Hossenfelder σωστά. Και η απάντηση είναι ότι δεν τους νοιάζει. Φυσικά, η φύση θα μπορούσε να είναι πολύπλοκη, σύγχυση και ακατανόητη - αν ήταν κλασική. Αλλά η φύση δεν είναι έτσι. Η φύση είναι κβαντομηχανική. Και παρόλο που η κλασική φυσική είναι η επιστήμη της καθημερινής ζωής μας, στην οποία τα αντικείμενα είναι διαχωρίσιμα μεταξύ τους, η κβαντική μηχανική είναι διαφορετική. Η κατάσταση του αυτοκινήτου σας δεν σχετίζεται με το χρώμα του φορέματος της συζύγου σας. Αλλά στην κβαντική μηχανική όλα τα πράγματα εξαρτώνται αιτιατά από το ένα το άλλο, το οποίο ο Αϊνστάιν ονομάζεται «τρομερή δράση από απόσταση». Οι συσχετισμοί αυτοί αποτελούν τη δομή και η δομή είναι όμορφη.

Αντίθετα, τα multiverse φαίνεται δύσκολονα αρνηθώ. Ειδικά, η κβαντική μηχανική είναι εξαιρετική σε αυτό. Η λήψη των μεμονωμένων ηλεκτρονίων στην οθόνη με δύο σχισμές οδηγεί στην εμφάνιση ενός μοτίβου παρεμβολών στον ανιχνευτή πίσω από την οθόνη. Σε κάθε περίπτωση, αποδεικνύεται ότι το ηλεκτρόνιο περνάει και από τις δύο σχισμές κάθε φορά.

Η κβαντική φυσική είναι η επιστήμη πίσω από την πυρηνική ενέργειατις εκρήξεις, τα smartphones και τις συγκρούσεις σωματιδίων - και είναι γνωστή για την παράδοξή της, όπως η γάτα Schrödinger, η οποία υπάρχει σε κατάσταση αγωνίας μεταξύ ζωής και θανάτου. Στην κβαντική μηχανική, διαφορετικές πραγματικότητες μπορούν να αλληλεπικαλύπτονται μεταξύ τους (όπως το "σωματίδιο εδώ" και το "σωματίδιο εκεί" ή "η γάτα είναι ζωντανή" και "η γάτα είναι νεκρή"), όπως τα κύματα στην επιφάνεια μιας λίμνης. Ένα σωματίδιο μπορεί να είναι μισό εδώ και μισό εκεί. Αυτό ονομάζεται υπέρθεση και αυτό οδηγεί στην εμφάνιση ενός μοτίβου παρεμβολών.

Αρχικά αναπτύχθηκε για να περιγράψειμικροσκοπικό κόσμο, η κβαντομηχανική τα τελευταία χρόνια έχει δείξει ότι διαχειρίζεται όλο και μεγαλύτερο αντικείμενο, εάν είναι επαρκώς απομονωμένη από το περιβάλλον. Ωστόσο, για κάποιο λόγο, η καθημερινή μας ζωή προστατεύεται κατά κάποιον τρόπο από υπερβολικά πολλές κβαντικές ιδιαιτερότητες. Κανείς δεν έχει δει ποτέ μια μισο-νεκρή γάτα, και κάθε φορά που μετράτε τη θέση ενός σωματιδίου, παίρνετε ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα.

Η άμεση ερμηνεία δείχνει ότι όλαοι πιθανές επιλογές πραγματοποιούνται, αν και σε διαφορετικές αλλά παράλληλες πραγματικότητες των "κλάδων του Everett" - το όνομά του από τον Hugh Everett, ο οποίος υπερασπίστηκε την άποψη αυτή, γνωστή ως η πολυεθνική ερμηνεία της κβαντικής μηχανικής. Οι "πολλοί κόσμοι" του Everett αντιπροσωπεύουν στην πραγματικότητα μόνο ένα από τα παραδείγματα του multiverse - ένα από τα τέσσερα. Τα άλλα δύο δεν είναι τόσο ενδιαφέροντα και το τρίτο είναι το "τοπίο της θεωρίας χορδών", στο οποίο θα επιστρέψουμε αργότερα.

Όσον αφορά την κβαντομηχανική για να δικαιολογήσειστην ομορφιά της φυσικής, φαίνεται να θυσιάζουμε τη μοναδικότητα του σύμπαντος. Ωστόσο, αυτό το συμπέρασμα βρίσκεται μόνο στην επιφάνεια. Σε μια τέτοια εικόνα, συνήθως παραβλέπεται ότι ο multiverse Everett δεν είναι θεμελιώδης. Είναι εμφανής ή "εμφανής", όπως δηλώνει ο φιλόσοφος David Wallace του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας.

Για να καταλάβετε αυτή τη στιγμή, πρέπει να καταλάβετε την αρχήυποκείμενη τόσο στις κβαντικές μετρήσεις όσο και "τρομερή δράση σε απόσταση". Το κλειδί για τα δύο φαινόμενα είναι η έννοια της «σύγχυσης», το οποίο το 1935 Einstein επεσήμανε, Boris Podolsky και Nathaniel Rosen: στην κβαντική μηχανική, ένα σύστημα δύο έχουν εμπλακεί περιστροφών μηδενικού αθροίσματος μπορεί να αποτελείται από μια υπέρθεση των ζευγών γύρισμα με αντίθετη κατεύθυνση περιστροφής με την απόλυτη αβεβαιότητα των κατευθύνσεων περιστροφής του επιμέρους περιστροφές. Η εμπλοκή είναι μια φυσική ενοποίηση των τμημάτων σε ένα σύνολο. οι μεμονωμένες ιδιότητες των συστατικών παύουν να υφίστανται υπέρ ενός ισχυρού δεσμευμένου κοινού συστήματος.

Κάθε φορά που μετράται το κβαντικό σύστημαή σχετίζεται με το περιβάλλον, ο σημαντικός ρόλος της εμπλοκής εκδηλώνεται: το κβαντικό σύστημα, ο παρατηρητής και το υπόλοιπο σύμπαν είναι αλληλένδετα. Από τη σκοπιά του τοπικού παρατηρητή, οι πληροφορίες είναι διάσπαρτες σε ένα άγνωστο περιβάλλον και ξεκινά η διαδικασία της "αποκάλυψης". Η αποσταθεροποίηση είναι ένας κλασικός παράγοντας: περιγράφει την απώλεια κβαντικών ιδιοτήτων όταν ένα κβαντικό σύστημα αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του. Η αποσταθεροποίηση λειτουργεί σαν φερμουάρ ανάμεσα στις παράλληλες πραγματικότητες της κβαντικής φυσικής. Από τη σκοπιά του παρατηρητή, το σύμπαν "χωρίζει" σε ξεχωριστούς κλάδους του Everett. Ο παρατηρητής παρακολουθεί μια ζωντανή γάτα ή μια νεκρή γάτα, αλλά τίποτα ενδιάμεσο. Για αυτόν, ο κόσμος φαίνεται να είναι κλασικός, αν και από παγκόσμια άποψη εξακολουθεί να παραμένει κβαντομηχανικός. Στην πραγματικότητα, από αυτή την άποψη, ολόκληρο το σύμπαν είναι ένα κβαντικό αντικείμενο.

Κβαντικός μονισμός

Και εδώ προσελκύουμε την πιο ενδιαφέρουσα ιδέα."Κβαντικός μονισμός" που προτάθηκε από τον φιλόσοφο Jonathan Shaffer. Ο Schaffer μίλησε για το τι αποτελείται το σύμπαν. Σύμφωνα με τον κβαντικό μονισμό, το θεμελιώδες στρώμα της πραγματικότητας δεν αποτελείται από σωματίδια ή χορδές, αλλά από το ίδιο το σύμπαν, που δεν είναι κατανοητό ως το άθροισμα των πραγμάτων που την συνθέτουν, αλλά μάλλον ως μια ενιαία κβαντική κατάσταση.

Παρόμοιες σκέψεις εκδηλώθηκαν νωρίτερα, για παράδειγμα,ο φυσικός και φιλόσοφος Karl Friedrich von Weizsäcker: η υιοθέτηση της κβαντικής μηχανικής προβλέπει σοβαρά τη μοναδική κβαντική πραγματικότητα που βασίζεται στο πολυδύναμο. Η ομοιογένεια και οι μικροσκοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του κοσμικού μικροκυματικού υποβάθρου, που δείχνουν ότι το παρατηρούμενο σύμπαν μπορεί να ανιχνευθεί πίσω σε μια κβαντική κατάσταση, συνήθως συνδεδεμένη με το κβαντικό πεδίο του πρωτογενούς πληθωρισμού, υποστηρίζουν αυτή την άποψη.

Επιπλέον, το συμπέρασμα αυτό ισχύει για άλλαmultiverse έννοιες. Δεδομένου ότι η εμπλοκή είναι καθολική, δεν περιορίζεται στην κοσμική φούσκα μας. Όποια και αν είναι η πολυδυναμική, εάν δεχτείτε τον κβαντικό μονισμό, όλα θα είναι μέρος ενός συνόλου: πάντα θα υπάρχει ένα πιο θεμελιώδες στρώμα της πραγματικότητας που θα υποκρύπτει τα πολλά σύμπαντα μέσα στο multiverse, και αυτό το στρώμα θα είναι μοναδικό.

Και τον κβαντικό μονισμό και τους πολλούς κόσμους του EverettΟι ερμηνείες είναι προβλέψεις της κβαντικής μηχανικής. Μόνο η προοπτική τους τα διακρίνει: αυτό που, από την άποψη του τοπικού παρατηρητή, θα είναι παρόμοιο με τους "πολλούς κόσμους", στην πραγματικότητα είναι ένα μοναδικό μοναδικό σύμπαν από την παγκόσμια σκοπιά (για παράδειγμα, ένα ον που μπορεί να δει ολόκληρο το σύμπαν από έξω).

Με άλλα λόγια, ένα πλήθος κόσμων είναι ένα κβαντικόmonism μέσω των ματιών ενός παρατηρητή που έχει περιορισμένες πληροφορίες για το σύμπαν. Στην πραγματικότητα, το αρχικό κίνητρο του Everett ήταν να αναπτύξει μια κβαντική περιγραφή ολόκληρου του σύμπαντος από την άποψη της "καθολικής κυματικής λειτουργίας". Κοιτάξτε το μέσα από ένα λασπώδες παράθυρο: η φύση χωρίζεται σε πολλά κομμάτια, αλλά αυτή είναι μόνο μια παραμόρφωση της προοπτικής.

Ο μονισμός και οι πολλαπλοί κόσμοι μπορούν να αποφευχθούν, αλλάμόνο αν κάποιος αλλάξει τον φορμαλισμό της κβαντικής μηχανικής - συνήθως αυτό συγκρούεται με την ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν - ή κάποιος θα εισαγάγει την κβαντομηχανική όχι ως θεωρία για την επιστήμη αλλά ως γνώση: ανθρώπινες έννοιες, αλλά όχι επιστήμη.

Στην τρέχουσα μορφή του, ο κβαντικός μονισμός πρέπειθεωρείται ως βασική έννοια της σύγχρονης φυσικής: εξηγεί γιατί η "ομορφιά", που θεωρείται ως δομή, συσχέτιση και συμμετρία μεταξύ εξωτερικών ανεξάρτητων σφαιρών της φύσης, δεν είναι ένα παραμορφωμένο αισθητικό ιδεώδες, αλλά μια συνέπεια της διάσπασης της φύσης από μια κβαντική κατάσταση. Επιπλέον, ο κβαντικός μονισμός εξαλείφει επίσης την ανάγκη για ένα πολλαπλό σύμπαν, διότι προβλέπει συνασπισμούς που πραγματοποιούνται όχι μόνο σε ένα ξεχωριστό γεννημένο σύμπαν, αλλά και σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο κλάδο του multiverse.

Τέλος, ο κβαντικός μονισμός μπορεί να λύσει μια κρίση.πειραματική βασική φυσική, η οποία βασίζεται σε ολοένα και μεγαλύτερους συγκρουόμενους παράγοντες για να μελετήσει όλα τα μικρότερα συστατικά της φύσης. Επειδή τα μικρότερα συστατικά δεν θα είναι ένα θεμελιώδες στρώμα της πραγματικότητας. Η μελέτη των θεμελιωδών στοιχείων της κβαντικής μηχανικής, νέων τομέων της θεωρίας του κβαντικού πεδίου ή των μεγαλύτερων δομών της κοσμολογίας μπορεί να είναι εξίσου χρήσιμη.

Όλα αυτά σημαίνει ότι δεν πρέπει να σταματήσουμε να ψάχνουμε. Στο τέλος, αυτή η επιθυμία δεν μας απομακρύνεται. Κάπου βαθιά κάτω, υπάρχει μια μοναδική, κατανοητή και θεμελιώδης πραγματικότητα.

Αυτό είναι καλό, έτσι; Πείτε μας στο chat μας στο Telegram.