Tag Archives: čudesna kvantna mehanika

fenomeni u fizici, Konceptualno razumijevanje fizike, Kvantna gravitacija, Kvantna mehanika, Moderna fizika, Najnovija istraživanja i otkrića, O fizici općenito, Sociologija fizike, Špekulativne teorije, Sva Fizika

Čak i fizičari ne razumiju kvantnu mehaniku? – Sean Carroll

Leave a comment

Još gore, izgleda da ne žele da ju razumiju.

“Mislim da sa sigurnošću mogu reći da niko zapravo ne razumije kvantnu mehaniku”, primijetio je fizičar i nobelovac Richard Feynman. To nije iznenađujuće. Nauka postiže napredak suočavajući se s našim nedostatkom razumijevanja, a kvantna mehanika ima reputaciju posebno tajanstvene.

Ono što iznenađuje je da se čini da su se fizičari pomirili da ne shvataju najvažniju teoriju koju imaju.

Kvantna mehanika koju je postepeno razvijala grupa sjajnih umova tokom prvih decenija 20. vijeka neverovatno je uspješna teorija. Treba nam da objasnimo kako atomi propadaju, zašto zvijezde sjaju, kako djeluju tranzistori i laseri i, po tom pitanju, zašto su stolovi i stolice čvrsti, a ne da se odmah sruše na pod.


Naučnici mogu sa sigurnošću koristiti kvantnu mehaniku. Ali smatra se crnom kutijom. Možemo uspostaviti fizičku situaciju i predvidjeti što će se sljedeće dogoditi i provjeriti do spektakularne tačnosti. Ono što mi n tvrdimo jest da razumijemo kvantnu mehaniku. Fizičari ne razumiju bolje vlastitu teoriju nego što tipični korisnik pametnih telefona razumije šta se događa unutar uređaja.

Postoje dva problema. Jedan je da se čini da kvantna mehanika, onako kako je šifrirana u udžbenicima, zahtijeva zasebna pravila o tome kako se kvantni objekti ponašaju kada ih ne gledaju i kako se ponašaju kad ih promatraju. Kad se ne gledaju, postoje u “superpozicijama” različitih mogućnosti, kao što su na bilo kojem od različitih mjesta u prostoru. Ali kad pogledamo, oni odjednom zalaze na samo jedno mjesto, a ponekad i tamo gdje ih vidimo. Ne možemo da predviđamo tačno koja će biti lokacija; najbolje što možemo učiniti je izračunati vjerojatnost različitih ishoda.

Čitava stvar je bezumna. Zašto su promatranja posebna? Što se uopće smatra “opažanjem”? Kada se to tačno događa? Treba li ga obavljati osoba? Je li svijest uključena u osnovna pravila stvarnosti? Zajedno su ta pitanja poznata kao “problem mjerenja” kvantne teorije.

Drugi problem je što se ne slažemo oko toga što kvantna teorija zapravo opisuje, čak i kada ne vrši mjerenja. Mi opisujemo kvantni objekt kao što je elektron u smislu “talasne funkcije”, koji prikuplja superpoziciju svih mogućih mjerenja u jedan matematički objekt. Kada se ne promatra, valne funkcije razvijaju se prema poznatoj jednadžbi koju je napisao Erwin Schrödinger.

Ali što je valna funkcija? Je li to cjelovit i sveobuhvatan prikaz svijeta? Ili su nam potrebne dodatne fizičke veličine da bismo potpuno uhvatili stvarnost, s tim da su Albert Einstein i drugi suspendirani? Ili funkcija valova uopće nema izravnu vezu s stvarnošću, već samo karakterizira naše osobno neznanje o tome što ćemo na kraju mjeriti u svojim eksperimentima?




Sve dok fizičari definitivno ne odgovore na ta pitanja, stvarno ne mogu reći da razumiju kvantnu mehaniku – pa tako i Feynmanov lament. Što je loše, jer je kvantna mehanika najosnovnija teorija koju imamo, stojeći kvadratno u središtu svakog ozbiljnog pokušaja formuliranja dubokih prirodnih zakona. Ako nitko ne razumije kvantnu mehaniku, nitko ne razumije i Svemir.

Tada biste prirodno pomislili da bi razumijevanje kvantne mehanike bio apsolutno najveći prioritet među fizičarima širom svijeta. Istraživanje temelja kvantne teorije trebalo bi biti glamur specijalnosti unutar polja, privlačiti najsjajnije umove, najviše plate i najprestižnije nagrade. Fizičari, zamislite, ne bi se zaustavili ni pred čim dok ne bi istinski razumjeli kvantnu mehaniku.

Stvarnost je upravo obrnuta. Malo modernih odjela za fiziku ima istraživača koji rade na razumijevanju osnova kvantne teorije. Naprotiv, studenti koji pokazuju zanimanje za temu nežno su, ali čvrsto – možda i ne tako nježno – upućeni da šute i računaju. Profesori koji budu zainteresovani mogli bi vidjeti kako im se nova za istraživanje uskraćuje, njihove kolege zamjeraju im da su izgubili zanimanje za ozbiljan rad.

To traje od 1930-ih, kada su fizičari kolektivno odlučili da ono što je važno nije razumijevanje same kvantne mehanike; Ono što je važno bilo je korištenje skupa ad hoc kvantnih pravila za izradu modela čestica i materijala. Poduhvat razumjevanja se smatrao nejasno filozofskim i nepobitnim. Jednog se podsjeća na Ezopovu lisicu koja je odlučila da će grožđe koje ne može dohvatiti vjerojatno biti kiselo i ionako nije za poželjeti. Fizičari odgojeni u modernom sustavu pogledat će vam u oči i objasniti sa svom iskrenosti da zapravo nisu zainteresirani za razumijevanje kako priroda zaista djeluje; samo žele uspješno predvidjeti ishode eksperimenata.

Takav stav možemo pratiti do zore moderne kvantne teorije. Dvadesetih godina prošlog vijeka desila se serija poznatih rasprava između Einsteina i Nielsa Bohra, jednog od osnivača kvantne teorije. Ajnštajn je tvrdio da se suvremene verzije kvantne teorije podižu na nivo kompletne fizičke teorije i da bismo trebali pokušati dublje kopati. Ali Bohr se osjećao drugačije, inzistirajući na tome da je sve u redu. Mnogo akademsko suradnički i retorički uvjerljiviji od Ajnštajna, Bohr je ostvario odlučujuću pobjedu, barem u bitci za odnose s javnošću.

Nisu svi bili sretni što je Bohrov pogled prevladao, ali ti su se ljudi obično sputavali ili bili udaljeni s terena. Pedesetih godina prošlog vijeka fizičar David Bohm, kojeg je Einstein navodio, predložio je genijalan način dogradnje tradicionalne kvantne teorije kako bi se rješio problem mjerenja. Werner Heisenberg, jedan od pionira kvantne mehanike, odgovorio je etiketiranjem teorije “suvišnom ideološkom nadgradnjom”, a Bohmov bivši mentor Robert Oppenheimer namignuo je: “Ako ne možemo opovrgnuti Bohma, moramo se složiti da ga ignoriramo.”

Otprilike u isto vrijeme, diplomski student po imenu Hugh Everett izmislio je teoriju “mnogih svjetova”, još jedan pokušaj da se riješi problem s mjerenjima, samo da bi ga ismijavali Bohovi branitelji. Everett čak nije ni pokušao ostati u akademiji, okrećući se obrambenoj analizi nakon što je diplomirao.




Novije rješenje problema s mjerenjima koje su predložili fizičari Giancarlo Ghirardi, Alberto Rimini i Tulio Weber nepoznato je većini fizičara.

Ove ideje nisu jednostavno “tumačenja” kvantne mehanike. To su legitimno različite fizičke teorije, s potencijalno novim eksperimentalnim posljedicama. Ali njih je većina zanemarila. Godinama je vodeći časopis za fiziku vodio eksplicitnu politiku da se radovi o osnovama kvantne mehanike odbacuju.

Naravno, postoji beskonačan broj pitanja zbog kojih bi se naučnici mogli odlučiti brinuti i moraju prioritizirati. Tijekom 20. stoljeća fizičari su zaključili da je za kvantnu mehaniku važnije da radi nego shvatiti kako funkcionira. I da budem iskren, dio njihovog rezonovanja bio je da je teško zapravo vidjeti put prema naprijed. Koji su se eksperimenti mogli učiniti koji bi mogli rasvijetliti problem s mjerenjima?

Situacija možda mijenja, iako postepeno. Sadašnja generacija filozofa fizike kvantnu mehaniku shvaća vrlo ozbiljno i učinili su presudno važan posao unoseći konceptualnu jasnoću u polje. Empirijski misleći fizičari shvatili su da se fenomen mjerenja može direktno ispitati dovoljno suptilnim eksperimentima. I napredak tehnologije doveo je do pitanja o kvantnim računalima i kvantnim informacijama. Zajedno, ovi bi trendovi mogli još jednom respektabilno razmisliti o osnovama kvantne teorije, kao što je to bilo ukratko u danima Ajnštajna i Bora.

U međuvremenu se ispostavilo da stvarnost zapravo može biti važna. Naši najbolji pokušaji da razumijemo fundamentalnu fiziku postigli su nešto zamagljeno, stihirano pakošću iznenađujuće novih eksperimentalnih rezultata. Naučnici su otkrili Higgsov bozon 2012. godine, ali to je bilo predviđeno 1964. Gravitacijski talasi trijumfalno su primijećeni 2015., ali predviđali su se stotinu godina prije. Teško je postići napredak kada podaci samo potvrđuju teorije koje imamo, umjesto da upućuju na nove.

Problem je u tome što, unatoč uspjehu naših trenutnih teorija u fitovanju podataka, i dalje nisu konačni odgovor jer su interno nedosljedne. Gravitacija se ne uklapa u okvir kvantne mehanike kao što to čine naše druge teorije. Eventualno je moguće – možda čak i potpuno razumno – zamisliti da nam nesposobnost razumijevanja same kvantne mehanike stoji na putu.

Nakon gotovo jednog stoljeća pretvaranja da razumijevanje kvantne mehanike nije ključan zadatak za fizičare, ovaj izazov moramo shvatiti ozbiljno.

Izvor: nytimes.com. , Autor: Sean Carroll

Koncepti u fizici, kvantna fizika, Kvantna statistička fizika, Misaoni eksperimenti, Misterije u fizici, Sva Fizika

Kvantna fizika može biti čak i čudnija nego što mislite

Leave a comment

Novi eksperiment ukazuje na iznenađujuću skrivenu mehaniku kvantnih superpozicija

To je centralno pitanje u kvantnoj mehanici i niko ne zna odgovor: Šta se stvarno dešava u superpoziciji – čudna okolnost u kojoj se čini da čestice postoje na dva ili više mjesta ili stanja odjednom? Sada, u predstojećem radu, tim istraživača iz Izraela i Japana predložio je eksperiment koji bi nam konačno mogao reći nešto sigurno o prirodi ovog zagonetnog fenomena.

Njihov eksperiment, za koji istraživači kažu da bi mogao da se izvede u roku od nekoliko meseci, trebalo bi da omogući naučnicima da saznaju gde se objekat – u ovom slučaju čestica svjetlosti, koja se zove foton – zapravo nalazi kada se nalazi u superpoziciji. I istraživači predviđaju da će odgovor biti još nepoznatiji i šokantniji od “dva mjesta odjednom”.



Klasičan primjer superpozicije uključuje pucanje fotona kroz dva paralelna proreze na barijeri. Jedan od osnovnih aspekata kvantne mehanike jeste da sitne čestice mogu da se ponašaju kao talasi, tako da one koje prolaze kroz jedan prorez “mješaju” u one koji prolaze kroz drugi, njihovi valovi ili povećavaju ili poništavaju jedni druge kako bi kreirali karakteristični uzorak na ekranu detektora. Čudna stvar je da se ovo mješanje javlja čak i ako je samo jedna čestica ispaljena u isto vreme. Čestica izgleda nekako prolazi kroz oba proreza odjednom, ometajući se sama. To je superpozicija.

I postaje još čudnije: mjerenje kako čestica prolazi će uvjek pokazivati da samo prolazi kroz jednu – ali onda talasasto mješanje (“kvantumnost”, ako želite) nestaje. Izgleda da sam mjerni čin “kolapsira” superpoziciju. “Znamo da se nešto suprotno odvija u superpoziciji”, kaže fizičar Avshalom Elitzur iz Izraelskog instituta za napredna istraživanja. “Ali vam nije dozvoljeno da ga mjerite. To je ono što čini kvantnu mehaniku toliko dijaboličnom. ”

Decenijama istraživači su se zaustavili u ovom očiglednom zastoju. Oni ne mogu precizno reći šta je superpozicija bez gledanja na nju; ali ako pokušaju da ju pogledaju, nestaje. Jedno potencijalno rješenje – koje je razvio bivši mentor Elicur, izraelski fizičar Jakir Aharonov, sada na Univerzitetu Chapman i njegovi saradnici – predlaže način da se nešto izmisli o kvantnim česticama prije nego što ih se mjeri. Pristup Aharonovu naziva se dvostruki-vektorski formalizam (TSVF) kvantne mehanike, a postulati kvantni događaji u određenom smislu određuju kvantna stanja ne samo u prošlosti – već i u budućnosti. To jest, TSVF pretpostavlja da kvantna mehanika radi na isti način napred i nazad u vremenu. Iz ove perspektive, čini se da se uzroci propagiraju unazad u vremenu, koji se javljaju poslje njihovih efekata.

Ali, ne treba se čudno shvatiti bukvalno. Umjesto toga, u TSVF-u se može dobiti retrospektivno znanje o tome šta se dogodilo u kvantnom sistemu odabirom ishoda: umjesto mjerenja gdje čestica završava, istraživač bira određenu lokaciju u kojoj će ju potražiti. Ovo se zove post-selekcija, i ona pruža više informacija nego bilo koji bezuslovni pregled pri ishodima ikad. To je zato što se stanje čestica u bilo kom trenutku retrospektivno procenjuje u svjetlu cele istorije uključujući mjerenje.

Čudnost dolazi zato što izgleda da istraživač – jednostavno izborom traženja određenog ishoda – onda izaziva taj ishod. Ali to je nešto kao zaključak da ako uključite televiziju kada je vaš omiljeni program zakazan, vaša akcija uzrokuje emitovanje tog programa u tom trenutku. “Općenito je prihvaćeno da je TSVF matematički ekvivalent standardnoj kvantnoj mehanici”, kaže David Wallace, filozof nauke na Univerzitetu Južne Kalifornije koji se specijalizirao za tumačenje kvantne mehanike. “Ali to dovodi do toga da vidimo određene stvari koje inače ne bi vidjeli.”


Uzmite, na primjer, verziju eksperimenta sa dvostrukim prorezom koju je izradio Aharonov i saradnik Lev Vaidman 2003. godine, koje su tumačili sa TSVF-om. Par je opisao (ali nije izgradio) optički sistem u kojem jedan foton djeluje kao “zatvarač” koji zatvara prorez izazivajući još jedan foton “probe” koji se približava prorezu koji se reflektuje unazad kako je došao. Primjenom post-selekcije na mjerenje fotonske sonde, pokazali su Aharonov i Vaidman, u jednom superpoziciji se može vidjeti zatvoreni foton koji zatvara istovremeno i (ili stvarno mnogo) proreza. Drugim rječima, ovaj misaoni eksperiment u teoriji bi dopustio da se sa sigurnošću kaže da je futon zatvarač i “ovdje” i “tamo” odjednom. Iako je ova situacija paradoksalna iz našeg svakodnevnog iskustva, to je jedan dobro proučavan aspekt takozvanih “nelokalnih” osobina kvantnih čestica, gde se cjelokupni pojam dobro definirane lokacije u prostoru rastvara.

U 2016. godini fizičari Ryo Okamoto i Shigeki Takeuchi sa Univerziteta u Kjotu verifikovali su eksperimentalno Aharonovu i Vaidmanovu prognozu pomoću kruga za nošenje svjetlosti u kome se kreira foton s kvantnim ruterom, uređajem koji omogućava jednom fotonu kontrolu rute koju uzima drugi. “Ovo je bio pionirski eksperiment koji je omogućio da se na dva mjesta zaključi istovremeni položaj čestice”, kaže Elitzurov kolega Eliahu Cohen sa Univerziteta Otava u Ontariju.

Sada su se Elitzur i Cohen udružili sa Okamoto-om i Takeuchi-om kako bi izmislili još veći eksperiment. Oni vjeruju da će istraživači sa sigurnošću reći nešto o lokaciji čestice u superpoziciji u nizu različitih tačaka u vremenu – prije no što je napravljeno bilo kakvo stvarno mjerenje.

Ovaj put sonda fotonova ruta bi se podjelila na tri parcijalna ogledala. Uz svaku od tih putanja može da stupi u interakciju sa fotonom zatvarača u superpoziciji. Ove interakcije se mogu smatrati da se odvijaju unutar kutija sa oznakama A, B i C, od kojih se jedna nalazi na svakoj od tri moguće rute fotona. Gledajući na samommiješanost fotonske sonde, sa sigurnošću se može retrospektivno zaključiti da je čestica zatvarača bila u datoj kutiji u određeno vreme.

Eksperiment je dizajniran tako da foton sonde može pokazati samo smetnje ukoliko je interaktivan sa fotonom zatvarača u određenom nizu mjesta i vremena: naime, ako je foton zatvarača bio u oba polja A i C u neko vrijeme (t1), onda kasnije (t2) samo u C, a još kasnije (t3) u oba B i C. Tako će interferencija u fotonu sonde biti definitivan znak koji je foton čarobnjaka napravio ovu bizarnu, logičku sekvencu pojavljivanja među kutijama u različitim vremenima – ideja Elitzur, Cohen i Aharonov predložila su prošle godine mogućnost da se pojedinačna čestica rasprši u tri kutije. “Sviđa mi se kako ovaj dokument postavlja pitanja o tome šta se dešava u smislu čitave historije, a ne trenutnih stanja”, kaže fizičar Ken Varton iz San Jose State University-a, koji nije uključen u novi projekat. “Govoreći o” stanjima “je stara prisutna pristrasnost, dok su pune historije generalno mnogo bogatije i zanimljive.”

To bogatstvo, Elitzur i kolege tvrde, je ono na čemu TSVF pruža pristup. Očigledno nestajanje čestica na jednom mestu odjednom – i njihovo ponovno pojavljivanje u drugim vremenima i mjestima – ukazuje na novu i izvanrednu viziju osnovnih procesa uključenih u nelokalnu postojanje kvantnih čestica. Kroz objektiv TSVF-a, kaže Elitzur, ovo treperenje, uvjek promenljivo postojanje može se shvatiti kao niz događaja u kojima je prisustvo čestica na jednom mjestu nekako “otkazano” od strane sopstvenog “kontraceptora” na istoj lokaciji. On upoređuje to sa pojmom koji je uveo britanski fizičar Paul Dirac 1920-ih godina, koji je tvrdio da čestice posjeduju antičestice, a ako se okupljaju, čestica i antičestica mogu uništiti jedna drugu. Ova slika na prvi pogled izgledala je samo način govora, ali je ubrzo dovela do otkrivanja antimaterije. Nestajanje kvantnih čestica u ovom istom smislu nije “uništavanje”, već je i donekle analogno – ovi potencijalni suprotstavnici Elitzur pozicije treba da posjeduju negativnu energiju i negativnu masu, što im omogućava da otkažu svoje kolege.



Dakle, iako tradicionalna “dva mjesta odjednom” pogled na superpoziciju može izgledati čudno, “moguće je superpozicija kolekcija stanja koje su čak i luđa”, kaže Elitzur. “Kvantna mehanika samo vam govori o njihovom prosjeku.” Post-selekcija onda omogućava da se izoluje i pregleda samo neke od tih stanja u većoj rezoluciji, on predlaže. Takvo tumačenje kvantnog ponašanja bi bilo, rekao je on, “revolucionarno”, jer bi to dovelo do dosad nepokornog menagerijera stvarnih (ali vrlo čudnih) stanja koje su u osnovi kontraintuitivnih kvantnih fenomena.

Istraživači kažu da će sprovođenje stvarnog eksperimenta zahtjevati fino podešavanje performansi njihovih kvantnih rutera, ali se nadaju da će njihov sistem biti spreman za pokretanje. Za sada neki spoljni posmatrači nisu uzbuđeni. “Eksperiment je obavezan da radi”, kaže Wharton – ali on dodaje “neće nikoga ubjediti, jer se rezultati predviđaju standardnom kvantnom mehanikom.” Drugim rečima, ne bi bilo nikakvog razloga da se tumači ishod u odnosu na TSVF, a ne na jedan od mnogih drugih načina na koje istraživači tumače kvantno ponašanje.

Elitzur se slaže da je njihov eksperiment mogao biti zamišljen korišćenjem konvencionalnog pogleda kvantne mehanike koji je preovladao prije nekoliko decenija – ali to nikada nije bilo. “Zar to nije dobra indikacija ispravnosti TSVF-a?” Pita on. A ako neko misli da mogu da formulišu drugačiju sliku “šta se zapravo dešava” u ovom eksperimentu koristeći standardnu kvantnu mehaniku, dodaje: “Pa, pusti ih napred!”

Izvor: Scientific American



Eksperimentalna fizika, fenomeni u fizici, Filozofija, Filozofija fizike, Fizikalizam, Kvantna biologija, kvantna fizika, Kvantna fizika čvrstog stanja, Kvantna mehanika, Kvantna statistička fizika, Metafizika, Misaoni eksperimenti, Misterije u fizici, Paradoksi u fizici, Teorija paralelnih svemira

Kvantno samoubistvo: Kako dokazati da multisvemir postoji, na najnasilniji način

Leave a comment

Postoje mnoge interpretacije kvantne mehanike, a prema jednoj najčudnijoj od njih, teoriji mnogih svjetova ili svemira, postoji neki svemir u kojima je svaka od njih tačna. Prema toj luckastoj interpretaciji, postoji i samo jedan luckast način da se sazna da li je ona ispravna, ali se nikom ne preporučuje. Evo o čemu se radi:

“Kvantna mehanika kaže da objektivna realnost ne postoji, da umesto svega vidimo verovatnoće koje se srušavaju u jednu određenu konfiguraciju … i sve ostale moguće realnosti mogu jednostavno postojati zajedno u kvantnom multisvemiru. Evo smrtonosnog eksperimenta koji vam može pomoći da testirate tu istu ideju.

Prvo, pogledajmo dva glavna tumačenja za prirodu kvantne realnosti. Starija i donekle poželjnija opcija je tumačenje iz Kopenhagena, koje su izmislili legendarni naučnici poput Niels Bohr – a i Werner Heisenberg 1920-ih. U svojoj najosnovnosti, ovo tumačenje govori da sve subatomske čestice koje čine univerzum mogu i trebale bi se smatrati kao talasne funkcije, što su probabilistički prikazi lokacije i brzine čestice u bilo kom trenutku. Merenje ili posmatranje ovih čestica je ono što ih dovodi do kolapsa u samo jednu od svih mogućih vrednosti, i tako dobijamo univerzum koji nas okružuje.

Druga ideja je prvi put iznijeta od Hugh Everett – a 1957. On je zadržao većinu kopenhagenskog tumačenja, ali je uklonio jedan ključni dio: kolaps talasnih funkcija. Bez nje bi sve probabilističke vrednosti za svaku subatomsku česticu postojale u superpoziciji, svejedno. U teoriji, to je značilo da je bio veliki i sasvim verovatno beskonačan broj univerzuma u paralelnom postojanju.

Očigledno pitanje je onda zašto samo izgleda da posmatramo jedan univerzum i zašto izgleda čitav svet kao neprekidni kolaps talasnih funkcija. Kao što je objasnio Everett i oni koji su ga pratili, odgovor je još jedan fenomen koji se zove kvantna dekoherencija. U suštini, za sva moguća stanja čestice da ostanu u superpoziciji – da budu koherentni, drugim rečima – njihov sistem mora biti izolovan.

Udar čak i jednog fotona je dovoljno da se prekine ta koherencija, a ono što vidimo kao kolaps talasnih funkcija je zapravo samo jedna od mnogih realnosti koje opisuju moguće stanje čestice. Kad sve zajedno dodate dobijete interpretaciju sasvim mogućih beskonačno svemira, mnogih svetova.

Postoje određene teorijske prednosti ove teorije. Interpretacija iz Kopenhagena se oslanja na prisustvo posmatrača – ne obavezno osjećajnog posmatrača, samo nešto što može pokrenuti kolaps talasfunkcije – a mnogi očigledni paradoksi kvantne mehanike eliminišu se ako posmatrač više nije potreban. Za početak, uredno rešava legendarni problem Šrödingerove mačke, u kojoj se mačka nalazi u kvantnoj superpoziciji unutar kutije, tako da je i mrtva i živa. Tumačenje mnogih svetova nema problem sa mačkom koja je istovremeno mrtva i živa – ona samo upija dva rezultata u različite univerzume.

Uprkos ovim potencijalnim koristima, tumačenje mnogih svetova se uvek suočavalo sa dva naizgled nepremostiva izazova. Prvo, nema načina da se testira eksperimentalno, što ga čini nepopustljivim i verovatno više pitanjem filozofije nego nauke. A, za drugu stvar, to je u potpunosti, krajnje ludo. Ona uznemirava svaki poslednji dio intuicije koju imamo oko sveta oko nas, nasilno se ne slaže sa svime što mislimo da mora biti istinito u svetu. To ne znači da je to pogrešno, naravno, ali ta činjenica i dalje nije dovoljna da zadovolji sudove popularnog i naučnog mišljenja.

Zapravo, postoji jedan način da se dokaže postojanje kvantnog multisvemira, ali ako išta to još samo pogoršava problem luckaste naravi te teorije. Za sada – a verovatno i za neograničenu budućnost – to je samo zamišljen eksperiment, ali nije u potpunosti neupućeno da se ovaj test može jednog dana pokušati. Ako bude uspješno, to bi dokazalo da multisvemir postoji – ali samo jednoj osobi.

Dvostruke pojmove kvantnog samoubistva i besmrtnosti prvi su predložili Hans Moravec 1987. godine i nezavisno godinu dana kasnije od strane Bruno Marchal, ali najveći rad na ideji je uradio MIT Max Tegmark. Najčešća verzija ovog eksperimenta je ovakva – postavite eksperimentatora u komoru sa uređajem koji završava život, kao što je puška sa visokim naponom koja je usmerena na njegovu glavu. Svaki deset sekundi će se meriti vrijednost spina fotona. U zavisnosti od rezultata – postoji 50/50 šansa za bilo kakvo merenje – uređaj će ili pucati i ubiti eksperimenta ili napraviti “sve jasnu” buku koja će eksperimentatoru reći da je siguran.

Ono što smo uradili ovde je vezivanje preživljavanja eksperimentatora sa kvantnim stanjem, što znači da on sada postoji u superpoziciji njega života i mrtvog. Postoji 50% šansa da je preživeo početnu rundu, i on ima istu šansu za svako naknadno ponavljanje eksperimenta. Bez obzira koliko puta ponavlja eksperiment, pola vremena preživi.

Naravno, njegove ukupne šanse preživljavanja su manje od 50%. Njegova verzija koja je umrla u inicijalnom eksperimentu nema 50% šansu da se vrati u život u narednom eksperimentu. Svaka živa verzija eksperimenta zadržava tu šansu za preživljavanje, čak i ako ukupna šansa preživljavanja pada na 25%, zatim 12,5%, zatim 6,25% i tako dalje. Recimo da se u jednom univerzumu eksperimentator na kraju pojavljuje nakon što je preživeo 50 takvih testova zaredom – nešto što ima manje od jednog u kvadrilionu šansi za preživljavanje, što je više nego što je potrebno za ispunjavanje nivoa sigurnosti od 5 sigma za zvanično otkriće. Eksperimentator može tada razlikovati razliku između Kopenhagena i mnogih svetova – iako je manje od jedne u kvadrilionovoj šansi da bude tamo u prethodnom tumačenju, u drugoj postoji 100% šansa, jer njegova živa verzija mora biti u blizini da posmatra ovu posebnu superpoziciju, a sve druge verzije su mrtve. Dakle, dokazano je da je tumačenje mnogih svetova i ovaj eksperimentator probio kvantnu besmrtnost. Jedina mala kočnica, naravno, jeste da je tumačenje dokazano samom eksperimentatoru. Nijedan drugi posmatrač neće izabrati između 1 u kvadrilionu i 100% šanse – prema njima, šanse da opstanak eksperimentatora bude jednako malo verovatan, bez obzira na to koje tumačenje bira. Sasvim sigurno, smešno niska verovatnoća – 1 u kvadrilionu je u suštini nemoguća – može ubediti vršnjake eksperimentatora da prihvati Mnogo svjetova tumačenje kao tačno, ali to i dalje ostavlja bezbroj više univerzuma gde je eksperimentator umro. U najboljem slučaju, Mnogi svijetovi će se dokazati samo u malom potezu svih mogućih svemira, jer svugdje ostaju rezultati samo malo verovatni. Sa svoje strane, Max Tegmark je jednom rekao – verovatno sa jezikom postavljenim čvrsto u obraz – da bi jednog dana probao eksperiment, ali samo jednom kada je star i lud, a samim tim i njegova smrt u većini svemira neće biti tako teška za druge. Takođe, na svojoj internet stranici ističe da bi eksperiment mogao biti proširen tako da će vas i prijatelj ubiti ili poštediti u svakom krugu eksperimenta, što bi bar vam dalo nekog drugog da podeli vaše saznanje o multisvemiru. Pretpostavljam da bi jedna od dovoljno velikih ubjeđenja mogla zamisliti dizajniranje eksperimenta gdje su svi na Zemlji postavljeni u jednu kolosalnu komoru i tako svi su učesnici u ovom istraživanju kvantne besmrtnosti. Naravno, bolje da budete sigurni da je tumačenje mnogih svetova tačno pre nego što rizikujete čitavo stanovništvo Zemlje da to dokazuje jednom i zauvek, a pored toga – koliko god ja čvrsto verujem u potrazi za naučnom istinom, ja “Nisam sasvim siguran da vredi ubiti populacije bezbrojnih Zemljaca samo tako da jedan preživjeli svijet može imati svoj odgovor. Iako, ako mi postavite to isto pitanje u nekom drugom univerzumu, možda bih se samo osjećao drugačije …”, (1)

Prevedno sa: https://io9.gizmodo.com/5891740/quantum-suicide-how-to-prove-the-multiverse-exists-in-the-most-violent-way-possible