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重ね合わせの世界:パラレルユニバースの3つの理論

20世紀は私たちが非常に中を見ることができました宇宙。私たちは、超新星の深さから宇宙空間に逃げ出した原子でできていることを知っています。原子核と電子からなるこれらの化学元素の小さな粒子は、宇宙と私たち自身の理解を永遠に変え、量子力学の出現にもつながりました。物理学のこの領域は、素粒子の相互作用を非常に正確に記述しています。しかし、量子論の助けを借りて私たちの日常生活を説明しようとすると、問題が始まります。結局のところ、1つの粒子が同時に2つの場所に存在する可能性がある場合、シュレディンガーの猫のように、重ね合わせを行うことができますか?そして今、私が右にジャンプした場合、パラレルワールドの他の私は左にジャンプしますか?

私たちが見たり行ったりすることすべてを1つの方程式でどのように説明しますか?

コペンハーゲン解釈

今日は3つの主要なものがあります多元宇宙の構造を説明できる理論:コペンハーゲン解釈、「多世界」または「波動関数」解釈、および弦理論の「平行ブレーン」。次の記事のために後者を保存し、他の2つの説明に焦点を当てます。

オブジェクトが存在できるすべての可能な状態のセットは重ね合わせと呼ばれ、「波動関数」で構成されます。

量子力学には、スムーズで完全なものが必要です決定論的波動関数-粒子の位置と特性の複数の可能性の観点から粒子に関する情報を伝達する数式。しかし、それはまた、可能性の1つを実装し、他のすべてを排除する何かを必要とします。

猫が死んでいるか生きているかを知るには、箱を開けるしかありません

コペンハーゲン解釈はで開発されました1920年代、物理学者のNielsBohrとWernerHeisenbergによるもので、粒子は測定(観測)されるまで物質的な存在はないと主張しました。そして、この理論はシュレディンガーの思考実験に直結します。

参照:物理学者はシュレディンガーの猫を救う方法を考え出しました

猫を密封された箱に入れる必要があります少量の放射性物質とガイガーカウンターと一緒に。ガイガーカウンターが放射性物質の崩壊を検出すると、猫を殺す毒ガスを放出します。しかし、箱が封印されている間、猫は重ね合わせになっています-それは同時に生きていると同時に死んでいます。箱が開けられたときだけ、猫はある状態か別の状態になります。

シュレディンガーの猫が重ね合わせています

シュレーディンガーは、そのようなことはあり得ないと信じていました生物は生きていると同時に死んでいることはできないので、その量子重ね合わせは猫のような大きな物体では機能しません。したがって、彼は、コペンハーゲン解釈は最初から間違っているに違いないと結論付けました。

お見逃しなく:ビッグバン後の最初のマイクロ秒で何が起こったのですか?

多くの世界の解釈

コペンハーゲン解釈の代替案は1957年にプリンストン大学の大学院生ヒューエヴェレットによって提案されました。彼はジョン・ホイーラーの下で物理学を学びました。ジョン・ホイーラーは、宇宙の構造を量子ゆらぎの素粒子の領域として想像していました。

「理論」と題された彼の論文で普遍的な波動関数」、エベレットは、コペンハーゲン解釈のように、普遍的な波動関数は実数であり、崩壊しないと主張しました。この場合、量子測定のすべての可能な結果は、ある「世界」または宇宙で実現され、この論理によって、非常に多数または無限の数の宇宙が存在する必要があります。

波動関数が崩壊し、他の世界が存在できるようになる

量子の多世界解釈によると力学、すべての可能なイベントが実際に発生しますが、各宇宙で発生する可能性があるのは1つの結果のみです。すべてのオプションを説明するには、無限の数の並列ユニバースが必要ですが、この解釈は他のユニバースと同じように有効です。他の世界の存在を除外する実験や観察はありません。

興味深いことに、多世界解釈エベレットの量子物理学は物理学のコミュニティからほとんどサポートを受けていなかったので、彼は学界の外で彼の全仕事を過ごしました。今日、彼の名前はますま​​す頻繁に登場し、最近私たちは彼の理論について詳細に話しました。

宇宙とは何かについてのさらに興味深い記事については、Yandex.Zenの私たちのチャンネルで読んでください。サイトにない記事が定期的に公開されています。

量子の多世界解釈によると力学、すべての可能なイベントが実際に発生しますが、各宇宙で発生する可能性があるのは1つの結果のみです。すべてのオプションを説明するには、無限の数の並列ユニバースが必要ですが、この解釈は他のユニバースと同じように有効です。他の世界の存在を除外する実験や観察はありません。

スティーブンホーキングとインフレーション理論

有名な英国の物理学者スティーブンホーキング筋萎縮性側索硬化症のために車椅子に閉じ込められた数十年を過ごした後、2018年3月14日に亡くなりました。ホーキングの死のわずか10日前に発表された最後の研究論文は、ベルギーの理論物理学教授であるトーマス・ハートグと共同執筆し、多元宇宙論を扱った。

「永遠からのスムーズな出口」というタイトルの記事でインフレーション?ホーキングとハートグは、ビッグバン後の時空の急速な拡大が繰り返し発生し、複数の宇宙を作り出した可能性があることを示唆しました。

スティーブンホーキングは、多元宇宙が存在することを認めました

インフレーション理論は、グレートの前にそれを示唆しています爆発、宇宙は宇宙自体の一部であったエネルギーで満たされました。宇宙がますます拡大し、ビッグバンにつながったのはこのエネルギーでした。

トピックの詳細:多元宇宙論のガイド:他の世界はありますか?

しかし、インフレ(他のすべてのように)が摩耗するので量子的性質、それはさまざまな場所でさまざまな時間に停止したに違いありません。これは、インフレが終わりビッグバンが始まる空間の領域がなければならないことを意味します。しかし、これらの領域は膨らんだ空間によって隔てられているため、互いに衝突することはありません。

今日は誰も答えられないことがわかりました多元宇宙の存在。しかし、科学者は、世界がどのように機能するかを理解するために使用できるアイデアやツールをますます増やしています。物理学者のアンドレイ・リンデは多元宇宙のアイデアの支持者でもあり、最近彼の視点を詳細に検討したので、それを読むことをお勧めします。