В эксклюзивном интервью для Naked Science физик-исследователь из Калифорнийского технического института профессор Шон М. Кэрролл объяснил, что представляет собой многомировая интерпретация квантовой механики и чем она отличается от идеи Мультивселенной.
Важно понимать, чем различаются идеи Мультивселенной и многомировой интерпретации. Теория о Мультивселенной пришла из космологии: согласно ей в регионах Вселенной, не доступных для наблюдений из-за громадного расстояния, могут существовать другие условия, отличные от известных нам. Эти отличия могут распространяться вплоть до совсем иных элементарных частиц, законов физики и размерности пространства.
Доктор Кэрролл утверждает, что пока нет возможности доказать это, но современные физические модели допускают существование таких областей во Вселенной.
Во многих интервью физик упоминает о том, что придерживается многомировой интерпретации квантовой механики. Как следует из ее названия, она подразумевает существование многих миров. Однако, в отличие от других гипотез о параллельных мирах, эта теория не предусматривает их пересечения. Наиболее удивительный и странный — насколько это возможно в квантовой механике — сам процесс возникновения параллельных реальностей.
Обратимся непосредственно к квантовой механике и ее описанию элементарных частиц. В соответствии с ней, к примеру, электрон может одновременно пребывать в различных состояниях. В отличие от классической физики, квантовая механика утверждает, что у этой частицы нет какой-то конкретной позиции, но есть волновая функция — суперпозиция всех возможных позиций. Другими словами, если вы — ученый, пытающийся измерить электрон, у вас есть набор вероятностей его позиции. Это считается общепринятой моделью квантовой механики.
«Согласно многомировой интерпретации квантовой механики, электрон в действительности находится в каждой возможной позиции, пока его не измерят. Как только это происходит, Вселенная разветвляется: разделяется на разные копии, — объясняет профессор Кэрролл. — В одной копии электрон находился там, и вы его там увидели. В другой — электрон был в другом месте, и именно там вы его заметили. В третьей же копии электрон находился в совершенно ином месте, и вы его увидели там. Каждый возможный исход этого измерения соответствует отдельной ветви волновой функции Вселенной. Получается, целая Вселенная дублируется. И эти дублированные вселенные почти идентичны, за исключением различий в исходе непосредственного квантового измерения».
Ученый утверждает, что влияние даже таких незначительных различий в «копиях» вселенных может иметь далеко идущие последствия, в итоге приводя к абсолютно разным мирам. Получается, если многомировая интерпретация верна, изменения плотности в ранней Вселенной, повлекшие образование звезд и галактик, невероятно сильно отличаются друг от друга в ее разных ответвлениях.
«В каком-то смысле каждый раз, проводя классический квантово-механический эксперимент — с двумя прорезями, опыт Штерна — Герлаха или любой другой, — вы проверяете многомировую интерпретацию квантовой механики», — заключает профессор Кэрролл.
Полное интервью с Шоном Кэрроллом можно прочитать в свежем выпуске Naked Science.