A multiverzum, a sokvilág hipotézis a kvantumelmélet egyik értelmezése, interpretációja. A sokvilág értelmezés szerint a kvantummechanika á...
A multiverzum, a sokvilág hipotézis a kvantumelmélet egyik értelmezése, interpretációja. A sokvilág értelmezés szerint a kvantummechanika által megengedett lehetőségek mind együtt megjelennek egy multiverzumban, ami sok független, párhuzamosan létező univerzumból áll. A sokvilág interpretáció szerint a kvantum világban a hullám természet folyamatosan fennmarad, a hullám csomag sosem omlik össze, a hullám függvény sosem vesz fel konkrét értéket (például egy mérés során), hanem minden lehetséges kimenetel egyszerre megvalósul, csak különböző univerzumokban.
A kvantummechanika sokvilágú értelmezése szerint sok világ létezik párhuzamosan, ugyanabban a térben és időben, mint a miénk. Mi annak a világnak vagyunk a része, amelyik világ kvantum kölcsönhatásának eredményét érzékeljük.
A sokvilág hipotézis a kvantumelmélet tökéletes értelmezésének tűnik. Mindent ad, de közvetlenül, tőlünk semmit sem kér. Mindent ad, hiszen a sokvilág értelmezés látszólag teljesen megfelel a megfigyelt valóságnak. A jól kidolgozott, a tapasztalt valóságot rendkívül pontosan leíró kvantum mechanikát egyetlen részletében sem kell átírni. Cserébe közvetlenül semmit sem kér tőlünk, a feltételezett párhuzamos univerzumok végtelen sokaságának nincs hatása a mi tapasztalati valóságunkra, azok akár létezhetnek is. Az egyetlen dolog, hogy higgyük el, ezek a párhuzamos univerzumok folyamatosan megszületnek és léteznek. A sokvilág értelmezés kényelmes magyarázata a rejtélyes kvantumvilágnak.
Természetesen ez az értelmezés (is) rengeteg kérdést nyitva hagy. Hogyan különülnek el egymástól térben az egymás mellett folyamatosan megszülető univerzumok? Hogyan lehetséges, hogy ezek az univerzumok nincsenek hatással egymásra, és a kérdéseket lehetne még sorolni. Az általános válasz ezekre az, hogy nem tudjuk, de talán csak a tudásunk kevés jelenleg.
Természetesen felmerül az a kérdés is, hogy hogyan értelmezzük a sokvilág keretén belül a mi saját univerzumunkat. Hogy van az, hogy mi ezt az univerzumot valahogy a sajátunknak érezzük. Valahogyan mintha lenne egy kitüntetett univerzum, a miénk. Illetve még pontosabban, az enyém, amit én érzékelek, amiről nekem vannak a tapasztalataim, ismereteim. Pedig az én univerzumom is folyamatosan változik a kvantum kölcsönhatások során, a sokvilág értelmezés szerint folyamatosan megvalósul valamennyi kvantum lehetőség a létrejövő világokban. És én azokban is létezek. A létrejövő univerzumok egyike sem kitüntetett szerepű a többihez képest. Valahogy, szubjektíven mégis azt érzem, hogy van egy, ami az enyém.
A sokvilág értelmezés válasza erre, hogy a többi világokban létező többi én pedig azt érzi, hogy az a világ az övé, amiben ő létezik. Persze, hozzá lehet szokni ehhez a magyarázathoz, ami tökéletesen logikus magyarázat is a sokvilág értelmezésen belül, mégis, valahogy szubjektíven zavaró ez a sokvilág valóság. A tudomány azonban nem a szubjektív ítéletre épül, hanem az objektív valóságra, ami akár lehet a sokvilág valósága is.
Természetesen a mi valóságunk, a számunkra létező univerzum része a sokvilágnak, a végtelen számú párhuzamosan létező univerzumok egyike. Az, hogy ez az univerzum speciálisnak tűnik csak az én szubjektív látásmódom miatt van, én ebben az univerzumban létezek. Illetve én létezek más párhuzamos univerzumokban is, de azok nincsenek, nem lehetnek hatással rám, azokkal nem lehet kapcsolatom, nem érdekes, hogy a többi én is én vagyok. Ez az én egy a sok én közül, ez az én, ami számomra létezik, mert ezt érzékelem, egy más univerzumot egy másik én érzékeli.
Bármilyen tökéletes is a sok-világ teória, bármennyire is csak szubjektív érzéseink lehetnek a hipotézissel szemben, valahogy úgy tűnik van egy univerzum amelyik mégis speciális. Az én tudatom ennek az univerzumnak a része, természetes, hogy ez az univerzum különbözik a többitől. De ez természetesen csak szubjektív érzés. A valóságban a sokvilág hipotézisben valamennyi világ egyenrangú, a különböző lehetséges kvantum állapotok megvalósulásai. A mi, valóságosnak érzékelt univerzumunk csak egy a többi között. Egyenrangú, nem kivételes tagja az univerzumok sokaságának.
A kvantummechanikának a sokvilág értelmezésen belüli én-világ problémája látszólag csak szubjektív probléma, csak a szubjektív látásmód miatt zavaró.
Mégis, ha logikusan belegondolunk, ha a sok-világ hipotézis helyes értelmezése a kvantum világnak és gyakorlatilag végtelen számú más univerzumok keletkeznek és léteznek a mi tapasztalat által érzékelt valóságunk mellett, objektíven is belátható, hogy az érzékelt valóság fennmaradási esélye végtelenül kicsi, és minél tovább létezik ez a valóság, annál elhanyagolhatóbb a valószínűsége, hogy létezik. Ha a sokvilág hipotézis helyes, akkor annak az univerzumnak a létezése, amelyiket én érzékelem, objektíven sem fenntartható állapot, tehát egy speciális univerzumnak kell lennie. Miért?
A magyarázathoz végezzünk el egy jól ismert kvantummechanikai kísérletet, egy kvantummechanikai méréssorozatot. Tegyük fel, elhatároztam, hogy egy elektron spinjét fogom két egymásra merőleges síkban sorozatosan megmerni. Kiválasztok egy síkot és elvégzem a mérést. Az elektront véletlenszerűen választottam ki, eredetileg nem tudok semmit a spinjenek az állapotáról. Mivel a spin kvantált, a mérésnek két eredménye lehet, nevezzük a két lehetséges eredményt FEL és LE spinnek. Tegyük fel, hogy a méréssel azt tapasztalom, hogy az elektron spinje FEL állapotú. Mivel a spin egy kvantum tulajdonság, és most egy kvantum mechanikai mérést végeztem, a sokvilág értelmezés szerint a méréssel a világ felhasad, két világ jön létre, amely egyikében az elektronom spinje FEL állapotú lesz, a másik világban LE állapotú. Mindkét világban folytatódik az előre eltervezett mérés sorozat, az elektron spinjenek megmérésé, de most az előzővel merőleges síkban. Ennek a kvantummechanikai mérésnek is két kimenetele lehet, nevezzük ezeket JOBB és BAL spinnek. Elvégzem a mérést, és azt tapasztalom, hogy az elektron spinje JOBB állapotú. A sokvilág értelmezés szerint a méréssel a világ ismét felhasad, két világ jön létre, amely egyikében az elektronom spinje JOBB állapotú lesz, a másik világban BAL állapotú. A két méréssel négy világ jött létre (most tekintsünk el attól, hogy a világban folyamatosan zajlanak az események és folyamatosan újabb és újabb világok jönnek létre, most csak koncentráljunk a kijelölt mérés sorozatra és az ezzel kapcsolatos világokra). Mind a négy világban folytatódik az előre eltervezett méréssorozat, az elektron spinjenek megmérésé, de most az első méréssel azonos síkban. Ennek a kvantum mechanikai mérésnek is két kimenetele lehet, a FEL és a LE spin állapotok. Elvégzem a mérést és ismét tapasztalok egy FEL vagy LE spin állapotot. Folyamatosan végzem a méréseket, és időnként visszanézek és értékelem a megfigyeléseim eredményét. Mit tapasztalok? Minél tovább végzem a kísérletet, annál inkább feltűnik, hogy az én világom, a világ, amiben léteznek, amit tapasztalok egy valószínűtlen, és egyre valószínűtlenebbül létező világ. Miért?
Nézzük meg a meréseim sorozatát. Ha a valóságban is elvégzem a méréseket, a mérések LE-FEL és JOBB-BAL értékeket fognak mutatni, teljesen véletlenszerű sorozatban. A kvantummechanika törvényei szerint ez a sorozat alapvetően véletlenszerű, semmiféle szabályosság nem lesz felismerhető benne. A kísérleti tapasztalat is ezt az elméletet erősíti meg. Azonban lesz egy szabály, amely érvényesül. Azt tapasztalom, hogy minél többször végzem el a kísérletet, annál inkább igaz az a megállapítás, hogy LE és a FEL, és a JOBB és BAL mérési értékeim összege egyre közelebb kerül egymáshoz. Minél többször végzem el a mérést, annál inkább igaz az, hogy ugyan annyiszor kapok LE, FEL, JOBB és BAL értékeket. A különböző mérési értékek elfordulásának összege egyre közelebb lesz egymáshoz. Valahányszor elvégzem ezt a kísérlet sorozatot, mindig ezt tapasztalom. A mérési értékek sorozata mindig más lesz, de a mért értékek előfordulási száma mindig közelít egymáshoz, és egyre kisebb lesz közöttük a különbség aránya. Én mindig egy középszerű univerzumban tapasztalom a magam létezését. Márpedig annak a valószínűsége, hogy ez így legyen matematikailag közelít a nullához. Miért?
Matematikailag belátható, hogy a mérések során, ha n darab mérést végzek megfigyelve az elektron spinjenek állapotát
2^n
különböző sorozat lehetséges. Ennyi különböző világ jön létre a sokvilág értelmezés szerint.
Hány lesz ezek között olyan, amelyikben a mérési eredmények azt mutatják, tehát a mérési eredmények sorozata olyan, hogy azonos számú azonos kimenetelű mérési eredményem lesz? Az egyszerűség kedvéért elég csak az egyik síkban végzett kísérleteket vizsgálni, a gondolatmenet konklúzióját nem befolyásolja ez az egyszerűsítés. Matematikailag belátható, hogy a kiválasztott síkon, mondjuk azon a síkon, ahol a mérési eredmények a LE és a FEL értékeket adták, ha összesen n darab mérést végeztem akkor
n!/((n/2)!)^2
darab olyan sorozat lehetséges, amelyben a mérési értékek azonos számú FEL és LE értékeket tartalmaznak.
A gondolatmenet konklúzióját az sem befolyásolja, hogy a méréseket végezve nem feltétlenül kapunk azonos számú FEL és LE értékeket, tehát több lehetséges mérési sorozaton lesz, a lényeg, hogy a különböző mérési eredmények különbsége az összesen elvégzett kísérletek arányában a nullához tart.
Az aránya annak a számosságnak, amit gyakorlatban mérhetek azzal, ami összesen lehetséges pedig, ahogy egyre több mérést végzek, a nullához tart:
 |
| A függvény ábrája |
Milyen konklúzió vonható le abból az eredményből, amit az elvégzett mérések során kapok? Ha elvégzem a méréseket, amikor megfigyelem a valóságot, mindig azt fogom látni, gyakorlatilag száz százalékban, hogy én egy valószínűtlenül létező univerzumnak vagyok a része.
Mit jelenthet az, hogy én mindig egy valószínűtlenül létező univerzumban létezek, számomra ez az univerzum a valóság? Azt, hogy a sokvilág értelmezés hibás, amely feltételezi, hogy a kvantum kölcsönhatások során létrejövő univerzumok között nincs speciálisan megkülönböztetett univerzum. A sokvilág értelmezés tehát nem lehet alkalmas értelmezése a kvantumvilágnak.
Vagy azt is jelentheti, hogy ez a gondolatmenet és a konklúziója valahol hibás.
Nincsenek megjegyzések