extractos del video: www.youtube.com/watch?v=kTXTPe3wahc
parte con la ecuación del artículo Interpretación de la mecánica cuántica en muchos
mundos El libro "Hiperespacio: una odisea científica a través de mundos paralelos, agujeros en el tiempo y la décima dimensión" - Michio Kaku
Book "El comienzo del infinito" - David Deutsch
Debido al hecho de que la física cuántica no se puede observar y realizar experimentos en todos los temas emergentes, los científicos se dividen en varios campos con respecto al orden mundial del universo. La interpretación de muchos mundos es una de las principales hipótesis de muchos mundos en física y filosofía, junto con la interpretación de Copenhague y la interpretación de cronologías consistentes.
En la física clásica, todo es simple: hay espacio y tiempo, hay materia en este espacio, hay parámetros del sistema (como el momento o la posición), y hay leyes de la física que describen el cambio en estos parámetros. Si conoce exactamente el estado inicial del sistema, puede predecir su comportamiento futuro con absoluta precisión.
No es así en la física cuántica. Aquí el sistema se describe mediante la función de onda. Define la probabilidad de medir un sistema en un estado específico (por ejemplo, una coordenada o momento específico). Antes de la medición, no se puede decir que el sistema tiene un momento determinado, solo tiene una función de onda.
Pero el problema es que la mecánica cuántica no te permite ver la función de onda de una partícula.
Cuando intentamos medir la función de onda de una partícula, nos mostrará una de las opciones, y no todo el gradiente posible.
Muchas personas que estudian mecánica cuántica están acostumbradas al hecho de que existen dos conjuntos de reglas:
- Cuando no estamos mirando, la función de onda se describe mediante la ecuación de Schrödinger
- Y cuando intentamos medirlo, la misma función colapsa instantáneamente
Al propio Schrödinger no le gustó esta idea, que discutieron con Einstein en su correspondencia. Y el experimento con el gato de Schrödinger apareció en el mismo lugar.
Descripción del experimento
La idea del experimento era vincular un efecto cuántico sutil a algo tangible , como un gato.
Ponemos al gato en la caja. La caja contiene una fuente de radiación, un detector de desintegración de partículas y un gas que se liberará si el detector detecta la desintegración de una partícula.
La teoría dice que una partícula tiene una probabilidad: decae o no. Y solo las mediciones del estado de esta partícula nos darán una respuesta sobre si se desintegró o no. Hasta que no se hayan realizado las mediciones de nuestro lado, no sabremos nada sobre el estado de la partícula.
Podemos averiguar el resultado solo cuando abrimos la caja y vemos si nuestro gato está muerto o no, es decir, tomamos medidas.
Hasta el momento de la medición, todo el sistema se encuentra en un estado confuso.
Buen resultado (para un gato)
El átomo no decae, el detector no detecta decadencia, el matraz no se rompe, el gato está despierto
Mal resultado (para un gato)
El átomo se descompone, el detector detecta la descomposición, el frasco se rompe, el gato está muerto
Mientras la caja está cerrada, el gato está en superposición para un observador externo
En este experimento, el estado del gato depende directamente del estado del átomo, es decir, el átomo y el gato están entrelazados .
Pero según la mecánica cuántica, un átomo no tiene por qué estar en ningún estado en particular. La mayor parte del tiempo está en superposición .
Aquellos. descompuesto y sin aplastar al mismo tiempo.
Además, la superposición del átomo se enreda con el estado del detector y, como consecuencia, el gato.
Resulta que después de algún tiempo la función de onda de todo el contenido de la caja está en superposición.
- En un estado, el átomo no se desintegró, el tubo de ensayo con gas está intacto y el gato está vivo.
- En otro estado, el átomo se desintegró, el tubo de ensayo se rompió y el gato murió.
Además, si nosotros, como observadores, abrimos la caja y miramos dentro, colapsaremos la función de onda y veremos al gato vivo o muerto. ¿Si?
No exactamente
La interpretación clásica (de Copenhague) sugiere que el proceso de observación es el proceso de colapso de la función de onda en uno de los estados. El colapso lleva al hecho de que la función de onda continúa evolucionando como solo una parte de la función de onda original (imágenes 1 y 2 del comienzo del artículo) . El objeto ya no está en estado de superposición y, como resultado, toma uno de sus posibles valores.
Como consecuencia, todos los efectos del entrelazamiento cuántico desaparecen. Esta teoría no explica cómo se produce el colapso de la función de onda, ni explica por qué algunas interacciones provocan un colapso y otras no.
La interpretación de Copenhague del colapso de la función de onda fue reconocida por muchos como un truco artificial.y, por tanto, se debe buscar otra interpretación, en la que se interprete el comportamiento de medición utilizando principios físicos más fundamentales.
Una de las interpretaciones más elaboradas hasta ahora es la Interpretación de muchos mundos.
Interpretación de muchos mundos
Existe un término como entrelazamiento cuántico. Esto es cuando dos electrones que vuelan uno hacia el otro chocan y se enredan.
Y tan pronto como medimos el impulso de un electrón, reconocemos inmediatamente el impulso de otro.
La medición de un electrón hace que la función de onda de otro electrón colapse instantáneamente, incluso si la distancia entre ellos es de varios millones de años luz.
Después de interactuar entre sí , los electrones ya no tienen funciones de onda, su estado ahora puede describirse mediante una función común .
Esto se puede continuar indefinidamente, y al final llegaremos a la conclusión de que solo hay una función de onda que describe el estado de todo el universo del universo.
Pocos detalles
En la interpretación de Copenhague, se cree que cuando se observa un sistema cuántico, entonces se describe mediante un conjunto de reglas, y cuando no se observa, otro conjunto de reglas.
Según esta suposición, cuando Schrödinger abre la caja, colapsa al gato en un estado de "vivo" o "muerto".
Si eliminamos esta suposición de la teoría cuántica, resulta que la superposición del átomo descompuesto y no descompuesto se enreda con el detector y con el propio gato.
No olvide que los humanos también están hechos de átomos. Y si el sistema se confunde con el gato, se confunde con nosotros.
Esto significa, según MMI, Schrödinger (III) se encuentra en un estado confuso:
A esta ecuación necesitas agregar el entorno (env):
El entorno como resultado del proceso de decoherencia se enreda con ambos:
En este caso, Schrödinger ya no tiene la capacidad de "cancelar" la medición o hacer algo para "desentrañar" los dos estados. Los dos mundos estaban divididos: en uno Schrödinger encontró un gato muerto, en el otro, vivo. Al mismo tiempo, no ocurrió ningún colapso, todo esto sigue siendo una evolución unitaria de la función de onda grande.
Resulta que cuando abrimos la caja, no hay cambios y las funciones de colapso son importantes, simplemente nos confundimos con el sistema dentro de la caja.
Esto significa que vemos un sistema con un gato vivo y uno muerto.
Por lo tanto, estamos frente a una caja con un gato vivo, y estamos en mundos diferentes frente a una caja con uno muerto.
Bueno, de hecho, no nosotros, sino nuestra copia, que apareció durante la desintegración del universo en dos realidades, que nunca se cruzarán ahora.
Como resultado, el universo se divide y surgen dos realidades casi idénticas
Esta es la idea principal de la interpretación de los mundos múltiples. Su único postulado es que todo el Universo está descrito por una función de onda . No hay un mundo "clásico", no hay observadores, no hay colapso; todo esto es una evolución unitaria de una función de onda bajo la acción de la ecuación de Schrödinger. Lo que observamos como un colapso es exclusivamente un proceso de decoherencia, nuestra incapacidad para "desatar" el objeto y el entorno con el que está enredado.
En este caso, surgen diferentes "mundos" cada vez que ocurre un "colapso": la interacción del sistema con el medio ambiente. En este caso, un mundo se divide en varios, de acuerdo con las ramas de la función de onda, y estos mundos ya no interactúan.
Total, todo esto es solo una solución parcial, ya que la propia función de onda cósmica, que describe todo el Universo, no tiene un estado definido, sino que consta de todos los universos posibles. Así, el problema de la incertidumbre, descubierto por primera vez por Heisenberg, se extiende ahora a todo el universo.
La unidad más pequeña con la que podemos operar en estas teorías es el propio Universo, y la unidad más pequeña que puede cuantificarse es el espacio de todos los universos posibles, que incluye tanto a los gatos muertos como a los vivos. Así, en un universo, un gato está realmente muerto, pero en otro está vivo. Sin embargo, ambos universos están en el mismo contenedor: la función de onda del universo.