Kvantmehaanika on üks füüsika põhivaldkondi, mis uurib mikromaailma – aatomite, elektronide, footonite ja teiste osakeste – käitumist. See teooria on paljastanud palju ootamatuid ja paradoksaalseid nähtusi, mis panevad proovile meie traditsioonilise reaalsuse mõistmise. Üks kõige intrigeerivamaid kvantmehaanika tõlgendusi on Mitme Maailma Tõlgendus (DPI), mis väidab, et iga kvantsündmus loob uusi, paralleelseid universumeid.
Selles artiklis süveneme DPI-sse, uurime selle päritolu, põhiteooriaid ja kuidas see pakub paralleelsete maailmade olemasolu. Samuti käsitleme selle tõlgenduse filosoofilisi ja teaduslikke tagajärgi.
Kvantmehaanika alused
Enne DPI arutamist on oluline mõista mõningaid kvantmehaanika põhikontseptsioone:
- Lainelaine funktsioon: Matemaatiline funktsioon, mis kirjeldab kvantsüsteemi olekut. See annab tõenäosused osakese leidmiseks kindlas kohas või olekus.
- Superpositsioon: Kvantsüsteem võib eksisteerida mitme oleku superpositsioonis, kuni mõõtmist ei ole tehtud.
- Lainelaine funktsiooni kokkuvarisemine: Traditsioonilises kvantmehaanika tõlgenduses, kui tehakse mõõtmine, "lainelaine funktsioon" "kokku variseb" ühte kindlasse olekusse.
Need printsiibid tekitavad paradokse ja küsimusi reaalsuse olemuse kohta, kuna tundub, et kvantsüsteemid käituvad erinevalt makroskoopilistest objektidest.
Mitme Maailma Tõlgenduse päritolu
DPI pakkus välja 1957. aastal Ameerika füüsik Hugh Everett III, et lahendada probleeme, mis on seotud lainete funktsiooni kokkukukkumise mõistega. Traditsiooniline Kopenhaageni tõlgendus väidab, et lainete funktsioon hääbub ainult mõõtmise ajal, kuid see tekitab küsimuse, mis põhjustab selle kokkukukkumise ja milline on mõõtja roll.
Everetti ettepanek oli radikaalne: selle asemel, et lainete funktsioon hääbuks, väitis ta, et kõik võimalikud kvantolekud eksisteerivad reaalselt, kuid erinevates "maailmades" või "harudes". See tähendab, et iga kvantsündmus loob universumi hargnemise mitmeks paralleelseks maailmaks, kus kõik võimalikud tulemused toimuvad.
DPI põhiprintsiibid
- Lainete funktsiooni universaalsus: Lainete funktsioon kirjeldab mitte ainult kvantsüsteeme, vaid kogu universumit. See ei kustu kunagi.
- Deterministlik olemus: Kuigi kvantmehaanika on probabilistlik, annab DPI deterministliku maailma pildi, kuna kõik võimalused realiseeruvad.
- Paralleelsed maailmad: Iga võimalik kvantsündmuse tulemus eksisteerib oma eraldi universumi haru.
- Mittesidumine: Need harud või maailmad ei suhtle omavahel pärast hargnemist, seega me ei saa teiste maailmade olemasolu märgata.
Näide: Schrödingeri kass
Üks tuntumaid kvantmehaanika mõttekatseid on Schrödingeri kass. Selles katses pannakse kass kasti koos kvantmehhaanilise mehhanismiga, millel on 50% tõenäosus kassi tunni jooksul tappa. Kvantse superpositsiooni printsiibi kohaselt on kass pärast tundi nii elus kui ka surnud, kuni me kasti ei ava ja ei kontrolli.
DPI kohaselt, kui süsteem jõuab sellesse superpositsiooni olekusse, hargneb universum kaheks paralleelseks maailmaks:
- Ühes maailmas avab vaatleja kasti ja leiab elava kassi.
- Teises maailmas leiab vaatleja surnud kassi.
Mõlemad need reaalsused eksisteerivad kõrvuti ja ükski neist ei ole teist "tõelisem".
Filosoofilised tagajärjed
Reaalsuse olemus
DPI seab meie traditsioonilisele reaalsuse tajule väljakutse, väites, et eksisteerib lõputu arv paralleelseid maailmu. See tekitab küsimusi:
- Mis tähendab eksistents: Kui kõik võimalused realiseeruvad, kas meie valikutel on tähendus?
- Isiklik identiteet: Kui eksisteerib lõputu arv meie versioone, kes me siis tegelikult oleme?
- Vaba tahe: Kas me lihtsalt vaatleme ühte paljudest tulemustest või valime aktiivselt?
Eetilised tagajärjed
Kui iga võimalik tegu realiseerub teises maailmas, võib see tekitada eetilisi küsimusi:
- Tegevuste eest vastutamine: Kas me oleme vastutavad tegude eest, mis toimuvad teistes universumites?
- Moraalne tähendus: Kui halvad teod toimuvad kuskil mujal, kas meie heade tegude tähtsus väheneb?
Teaduslikud arutelud
Argumendid DPI poolt
- Matemaatiline lihtsus: DPI kõrvaldab lainefunktsiooni kokkuvarisemise vajaduse, muutes kvantmehaanika matemaatiliselt järjepidevamaks.
- Universaalsus: Kvantmehaanika ühtne rakendamine nii mikro- kui makrotasandil.
Argumendid DPI vastu
- Empiirilise kontrolli puudumine: Me ei saa otseselt jälgida teisi maailmu, mistõttu teooria jääb kontrollimata.
- Ontoloogiline üleliigne: Teooria nõuab lõpmatut universumite arvu olemasolu, mis mõne jaoks tundub tarbetu keerukus.
Alternatiivsed tõlgendused
- Kopenhaageni tõlgendus: Traditsiooniline tõlgendus, kus lainefunktsioon kokku variseb mõõtmise ajal.
- De Broglie-Bohmi teooria: Pakub varjatud muutujate olemasolu, mis määravad kvantsündmuste tulemused.
Tänapäevased uuringud ja areng
DPI-d arendatakse ja uuritakse tänapäeva teadusuuringutes edasi:
- Kvantinformaatika: Mõned teadlased uurivad DPI mõju kvantarvutite toimimisele.
- Kosmoloogia: DPI võib olla seotud multiversumi teooriatega, pakkudes laiemat arusaama universumist.
- Eksperimentaalsed katsed: Kuigi otsene DPI kontrollimine pole võimalik, püüavad mõned katsed testida teooriaid, mis võivad DPI-d kaudselt toetada või ümber lükata.
Paljude maailmade tõlgendus pakub radikaalset arusaama kvantmehaanikast ja reaalsuse olemusest. Kuigi see tekitab palju filosoofilisi ja teaduslikke küsimusi, annab DPI järjepideva ja matemaatiliselt lihtsa seletuse kvantnähtustele ilma lainefunktsiooni kokkuvarisemiseta.
Nende tõlgenduste uurimine mitte ainult ei süvenda meie arusaama kvantmehaanikast, vaid kutsub meid ka ümber mõtlema fundamentaalseid küsimusi eksistentsi, identiteedi ja vaba tahte kohta. Kuigi palju jääb vastuseta, on DPI oluline ja mõjukas kvantfüüsika tõlgendus, mis soodustab edasisi arutelusid ja uurimusi.
Soovitatav kirjandus:
- Hugh Everett III, "Kvantarvutuste suhtelise oleku formuleerimine", Reviews of Modern Physics, 1957.
- Bryce DeWitt, "Kvantarvutused ja reaalsus", Physics Today, 1970.
- Max Tegmark, "Kvantarvutuste tõlgendus: paljud maailmad või paljud sõnad?", Fortschritte der Physik, 1998.
← Eelmine artikkel Järgmine artikkel →
- Sissejuhatus: teoreetilised raamistikud ja alternatiivsete reaalsuste filosoofia
- Multiversumi teooriad: tüübid ja tähendus
- Kvantmehaanika ja paralleelsed maailmad
- Keerme teooria ja täiendavad dimensioonid
- Simulatsiooni Hüpotees
- Teadvus ja reaalsus: filosoofilised vaatenurgad
- Matemaatika kui reaalsuse alus
- Ajarännakud ja alternatiivsed ajajoone
- Inimesed kui hinged, kes loovad universumit
- Inimesed kui hinged, kes on Maal kinni: Metafüüsiline düstoopia
- Alternatiivne ajalugu: Arhitektide Kaja
- Holograafilise Universumi Teooria
- Kosmoloogilised teooriad reaalsuse päritolu kohta