"Najzrozumiteľnejšou vecou vo vesmíre je to, že je to pochopiteľné," povedal raz Albert Einstein. V súčasnosti však nie je možné vesmír označiť za zrozumiteľný alebo jedinečný. Základná fyzika je v kríze s dvoma populárnymi pojmami, ktoré sa často označujú ako „multivesmír“a „škaredý“, ktoré doslova znamenajú „mnohonásobný vesmír“a „škaredý vesmír“.
Ako funguje vesmír?
Navrhovatelia rozmanitého vesmíru obhajujú myšlienku existencie nespočetných ďalších vesmírov, z ktorých niektoré majú úplne odlišnú fyziku a počet priestorových rozmerov; v týchto vesmíroch môžete vy, ja a všetci ostatní existovať ako nespočetné kópie. „Multiverzita môže byť najnebezpečnejšou myšlienkou fyziky,“uviedol juhoafrický kozmológ George Ellis.
Od prvých dní vedy objavenie nepravdepodobnej zhody viedlo k potrebe vysvetliť to, hľadať skrytú príčinu a motív. Medzi moderné príklady patrí toto: zákony fyziky sa zdajú byť doladené, aby umožnili inteligentným bytostiam odhaliť tieto zákony - náhoda, ktorá si vyžaduje vysvetlenie.
S príchodom multivesmíru sa všetko zmenilo: bez ohľadu na to, aká neuveriteľná náhoda, v miliardách miliárd vesmírov, ktoré tvoria multiverse, aspoň niekde - bude. A ak sa zdá, že zhoda vedie k vzniku zložitých štruktúr, života alebo vedomia, nemalo by nás prekvapiť ani to, že sme vo vesmíre, ktorý nám v prvom rade umožňuje existenciu. Z tohto „antropického odôvodnenia“však vyplýva, že nemôžeme nič predpovedať. Neexistujú žiadne zjavné princípy pre fyzikov CERNu pri hľadaní nových častíc. A za náhodnými vlastnosťami vesmíru nenájdeme žiadny základný zákon.
Ďalší problém sa stal úplne iným, ale nemenej nebezpečným - „škaredým vesmírom“. Podľa teoretickej fyziky Sabiny Hossenfelderovej bola moderná fyzika zmätená svojou príťažlivosťou k „krásnemu“, čo viedlo k vzniku matematicky elegantných, špekulatívnych fantázií bez prepojenia na experimenty. Fyzici sú „stratení v matematike“, hovorí. A to, čo fyzici nazývajú „krásou“, sú štruktúry a symetrie. Ak sa už na tieto koncepcie nebudeme môcť spoľahnúť, rozdiel medzi porozumením a jednoduchým prispôsobením sa experimentálnym údajom bude rozmazaný.
Oba problémy majú svoje korene. „Prečo zákony prírody nehovoria o tom, čo je podľa mňa krásne?“Opýta sa Hossenfelder oprávnene. Odpoveď znie: je to jedno. Príroda by, samozrejme, mohla byť zložitá, mätúca a nepochopiteľná - keby bola klasická. Ale príroda nie je taká. Povaha je kvantová mechanická. A hoci klasická fyzika je veda nášho každodenného života, v ktorej sú objekty navzájom oddeliteľné, kvantová mechanika je iná. Stav vášho auta nesúvisí s farbou šatstva vašej ženy. Ale v kvantovej mechanike sú všetky veci kauzálne spojené, čo Einstein nazýval „strašidelným pôsobením na diaľku“. Takéto korelácie tvoria štruktúru a štruktúra je krásna.
Propagačné video:
Naproti tomu sa zdá, že multiverse je ťažké poprieť. Zvlášť kvantová mechanika to zaobchádza dobre. Vypálenie jednotlivých elektrónov na obrazovku dvoma štrbinami má za následok objavenie sa interferenčného vzoru na detektore za obrazovkou. V každom prípade sa ukazuje, že elektrón zakaždým prechádza oboma štrbinami.
Kvantová fyzika je veda, ktorá stojí za jadrovými výbuchmi, smartfónmi a zrážkami častíc - a je známa svojimi podivínmi, ako je Schrödingerova mačka zavesená medzi životom a smrťou. V kvantovej mechanike sa môžu rôzne skutočnosti navzájom prekrývať (napríklad „častice tu“a „častice tu“alebo „mačka je nažive“a „mačka je mŕtva“), napríklad vlny na povrchu jazera. Častica tu môže byť polovica a polovica. Toto sa nazýva superpozícia a to vedie k vzhľadu interferenčného vzoru.
Kvantová mechanika, ktorá bola pôvodne vyvinutá na opis mikroskopického sveta, v posledných rokoch preukázala, že riadi stále väčšie objekty, pokiaľ sú dostatočne izolované od prostredia. Z nejakého dôvodu je však náš každodenný život nejako chránený pred príliš veľkou kvantovou podivnosťou. Nikto nevidel polomrtú mačku a vždy, keď zmeráte polohu častice, získate určitý výsledok.
Priama interpretácia predpokladá, že všetky možné alternatívy sa realizujú, aj keď v odlišných, ale paralelných realitách „vetiev Everett“- pomenovaných po Hughovi Everettovi, ktorý ako prvý obhajoval toto hľadisko, známe ako mnohovsvetová interpretácia kvantovej mechaniky. Everettove „mnohé svety“v skutočnosti predstavujú iba jeden príklad multivesmíru - jeden zo štyroch. Ďalšie dve sú menej zaujímavé a tretí je „prostredie teórie strún“, ku ktorému sa neskôr vrátime.
Keď sa uchýlime k kvantovej mechanike, aby sme ospravedlnili krásu fyziky, zdá sa, že obetujeme jedinečnosť vesmíru. Tento záver však leží iba na povrchu. Na takomto obrázku sa zvyčajne prehliada skutočnosť, že multietes Everett nie je zásadný. Je to zjavné alebo „vznikajúce“, ako to tvrdí filozof David Wallace z University of Southern California.
Aby ste pochopili tento bod, musíte pochopiť princíp, ktorý je základom kvantových meraní, ako aj „strašidelného konania na diaľku“. Kľúčom k obom javom je koncept „zapletenia“, na ktorý upozornili v roku 1935 Einstein, Boris Podolsky a Nathaniel Rosen: v kvantovej mechanike môže systém dvoch zapletených otočení s nulovým súčtom pozostávať zo superpozície párov otočení s opačným smerom rotácie s absolútnou neistotou v smeroch rotácie jednotlivca. točí. Zapletenie je prirodzený spôsob, ako spojiť časti do celku; jednotlivé vlastnosti zložiek zanikajú v prospech silne zviazaného všeobecného systému.
Vždy, keď sa kvantový systém meria alebo spája s prostredím, zapletenie zohráva dôležitú úlohu: kvantový systém, pozorovateľ a zvyšok vesmíru sú vzájomne prepojené. Z pohľadu miestneho pozorovateľa sú informácie rozptýlené v neznámom prostredí a začína sa proces „decoherencie“. Decoherencia je agentom klasicity: opisuje stratu kvantových vlastností, keď kvantový systém interaguje s prostredím. Dekorácia funguje ako zips medzi paralelnou realitou kvantovej fyziky. Z pohľadu pozorovateľa sa vesmír „rozdeľuje“na samostatné vetvy Everett. Pozorovateľ pozoruje živú mačku alebo mŕtvu mačku, ale nič medzi tým. Svet sa pre neho javí ako klasický, aj keď z globálneho hľadiska je stále kvantovo mechanický. Vlastne,z tohto hľadiska je celý vesmír kvantovým objektom.
Kvantový monizmus
Tu čerpáme z najzaujímavejšieho konceptu „kvantového monizmu“, ktorý navrhol filozof Jonathan Schaffer. Shaffer uvažoval nad otázkou, z čoho je vesmír vyrobený. Podľa kvantového monizmu základná vrstva reality neobsahuje častice alebo reťazce, ale samotný vesmír, ktorý nie je chápaný ako súčet jeho podstatných vecí, ale skôr ako jediný zapletený kvantový stav.
Podobné myšlienky už predtým vyjadril napríklad fyzik a filozof Karl Friedrich von Weizsacker: Ak vezmeme kvantovú mechaniku vážne, predpovedá jedinečnú, zjednotenú kvantovú realitu, ktorá je základom multivesmíru. Homogénnosť a malé kolísania teploty kozmického mikrovlnného pozadia, ktoré naznačujú, že pozorovateľný vesmír sa dá vysledovať až do jediného kvantového stavu, zvyčajne spojeného s kvantovým poľom prvotnej inflácie, podporujú tento názor.
Tento záver sa okrem toho rozširuje aj na ďalšie viacúčelové koncepcie. Pretože zapletenie je univerzálne, neobmedzuje sa iba na našu kozmickú bublinu. Čokoľvek je multiverse, ak prijmete kvantový monizmus, všetko bude súčasťou jedného celku: vždy bude existovať fundamentálnejšia vrstva reality, ktorá je základom multiverse v multiverse, a táto vrstva bude jedinečná.
Kvantový monizmus a Everettova interpretácia mnohých svetov sú predpovede kvantovej mechaniky. Vyznačujú sa iba perspektívou: čo z hľadiska miestneho pozorovateľa bude vyzerať ako „veľa svetov“, v skutočnosti predstavuje jediný jedinečný vesmír z globálneho hľadiska (napríklad stvorenie, ktoré vidí celý vesmír zvonku).
Inými slovami, veľa svetov je kvantový monizmus očami pozorovateľa s obmedzenými informáciami o vesmíre. V skutočnosti bola pôvodnou motiváciou spoločnosti Everett vyvinúť kvantový popis celého vesmíru z hľadiska „funkcie univerzálnych vĺn“. Pozerajte sa na to ako cez zakalené okno: príroda je rozdelená na veľa častí, ale je to iba skreslenie perspektívy.
Monizmu a mnohým svetom sa možno vyhnúť, ale iba vtedy, ak niekto zmení formalizmus kvantovej mechaniky - zvyčajne je to v rozpore s Einsteinovou špeciálnou teóriou relativity - alebo niekto predstavuje kvantovú mechaniku nie ako teóriu o vede, ale o vedomosti.: ľudské nápady, ale nie veda.
Kvantová monizmus by sa v súčasnej podobe mala považovať za kľúčový pojem modernej fyziky: vysvetľuje, prečo „krása“, vnímaná ako štruktúra, korelácia a symetria medzi vonkajšími nezávislými sférami prírody, nie je skresleným estetickým ideálom, ale je dôsledkom rozdelenia prírody od jediného kvantový stav. Kvantový monizmus okrem toho odstraňuje aj potrebu mnohonásobného vesmíru, pretože predpovedá korelácie realizované nielen v jedinom zrodenom vesmíre, ale aj v ktorejkoľvek jednej vetve multivesmíru.
Kvantový monizmus by napokon mohol vyriešiť krízu experimentálnej základnej fyziky, ktorá sa spolieha na stále väčšie kolektory, aby študovali stále menšie zložky prírody. Pretože najmenšie komponenty nebudú základnou vrstvou reality. Štúdium základov kvantovej mechaniky, nových oblastí teórie kvantového poľa alebo najväčších štruktúr v kozmológii môže byť rovnako prospešné.
To všetko znamená, že nesmieme prestať hľadať. Nakoniec od nás túto túžbu nemožno vziať. Niekde hlboko pod ním je jedinečná, zrozumiteľná a základná realita.
Ilja Khel