Третий уровень мультивселенной (квантовая веселуха)
Автор: Иван КаминскийКонцепция этого уровня всем вам хорошо знакома из массовой культуры. Каждый ваш выбор и решение, каждый бросок игральной кости, каждый взмах крыла бабочки и смерть запертого кота в ящике с радиоактивным изотопом, приводит к созданию параллельной вселенной, во всем идентичной нашей, но с иным исходом триггерного события. Почему-то, зачем-то, как-то, возможно, вселенной важно следить за тем, что творится в голове человека и прочими событиями, а потом множить саму себя на бесконечность.
Это третья часть блога про устройство мультивселенной приближенное к современным научным представлениям. Для более полного контекста стоит прочитать предыдущие части (там совсем кратенько):
Первый уровень мультивселенной
Второй уровень мультивселенной
Корни этой концепции исходят из Многомировой интерпретации квантовой механики. А вот сейчас многим будет очень сложно воспринять то, о чем я дальше распишу. Если хаотическая инфляция вселенной, о которой говорил в прошлом посте, для меня кажется весьма мутной темой, то квантовая механика - это полнейшее безумие.
Сам я нахожусь в процессе осознания квантовой механики в течении последних нескольких лет. И непонятно - осознал или нет? Где-то между)
Но вам все же попытаюсь расписать максимально-упрощенную базу по этой теме.
Видите-ли во вселенной есть различные объекты. Например камень. Мы можем его потрогать, понюхать, проглотить, определить его положение в пространстве и измерить все доступные его параметры. Но вне зависимости от нашего изучения этого камня, он не изменит своих свойств. Он был камнем - и останется камнем. Даже если его разломаем. И никуда не пропадет если мы закроем глаза, или просто не заметим его изначально. И так, в общем, со всем веществом нашей вселенной. Пока мы не начинаем измерять элементарные частицы из которых оно состоит...
Когда-то давно, один физик, Томас Юнг, произвел эксперимент - сделал на некой плоскости две миллиметровые щели, и пропустил через них свет, который в конце отражался от специального экрана. Ученный ожидал увидеть, как свет отразится в форме двух этих миллиметровых щелей, как, считалось, и положено направленным частицам, но вместо этого отражений щелей стало больше двух.
Почему свет повел себя так? Ведь если сделать щели по шире, то отражений на экране как раз таки станет два. Тогда было дано вот такое объяснение, что свет состоит не из частиц, а волн. Волны не идут по прямой от источника, и проходя через щели, грубо говоря, создают вторичные направления движения, которые так же отражаются на экране (интерференция волн).
Позже, этот эксперимент усложнили добавили измерительный прибор на выходе из щелей, перед экраном, который бы фиксировал движение предполагаемых частиц или волн - через какую из двух щелей конкретно фотоны проходят. И внезапно - на экране отразились две щели, как если бы свет был не волной, а строго направленными частицами, как и ожидалось при первом эксперименте.
Получается свет может быть и частицей, и волной? (Корпускулярно-волновой дуализм)
И каким образом измерительный прибор повлиял на отражения щелей? Как же так?
Еще позже провели такой же эксперимент, только пускали не свет, а электроны. И, мамочки, результаты идентичные, прошлому эксперименту, шо с прибором, шо без прибора!
Элементарные частицы нашей вселенной, до тех пор пока мы их не измерим, ведут себя как волны (волновая функция частиц). Но после измерения, что-то происходит и они принимают какое-то одно определенное положение в пространстве (коллапс волновой функции).
То бишь, как это трактовать? Раз частицы отражаются волнами на экране, без измерения, то они одновременно существуют во всех возможных своих позициях? - Это называют Принципом суперпозиции в квантовой механике.
А когда мы прямо смотрим на частицу, то есть производим прямые измерения, то тем самым определяем ее позицию? - это называют Эффектом наблюдателя.
Ну шо? Осознание этого факта взрывает вам голову? И это объективная реальность! В отличии от, по сути, научных спекуляций, которыми я обосновывал первый и второй уровень мультивселенной, каждый из вас, при сильном желании, может провести двухщелевой эксперимент и убедиться в корпускулярно-волновом дуализме.
Я в свое время, закономерно подумал - получается, сознание/наблюдение определяет окружающую действительность?
Или мы находимся в матрице? Это как в видеоиграх. Для оптимизации игрового движка, бывают делают так, что картинка объекта детально прорисовывается лишь тогда, когда мы поворачиваем персонажа в ее сторону. А когда отворачиваемся, она становится снова полигональной. Но виртуальная реальность в которой мы живем более продвинутая, и чтобы найти в ней несовершенство мы должны разложить ее на электроны.
Эксперимент сложный для восприятия, но, опуская множество деталей, краткая суть его вот в чем - там поток фотонов, после прохождения щелей, делят в процессе, чтобы одна часть шла сразу отражаться на экран, а другая с задержкой доходила до измерительного прибора. Измерение частиц происходит после того, как мы увидим результат отражения на экране, что по идее не должно было привести к коллапсу волновой функции. Но нет, коллапс все равно происходит.
Объясняется это тем, что поток частиц при делении запутывается и меж парами фотонов создается связь - все что происходит с одной частицей происходит и с другой, вне зависимости от того насколько они удалены друг от друга.
То есть по сути, когда мы измерили фотон, мы создали коллапс волны, который не позволяет другому собрату фотону в прошлом, на доли секунды назад, отразиться на экране волной.
Можно сделать вывод - вселенная, чтобы избежать парадокса частиц, изменила результат эксперимента в прошлом или подсмотрела факт измерения в будущем. Или возможно суть в световой скорости, с которой двигаются фотоны - потому как только тело достигает ее, то время для него перестает существовать - а потому прошлого и будущего для него не существует - только настоящее.
Ученные-зануды всячески открещиваются от этих выводов. Мол, ошибочно делать вывод будто частицы это буквально волны (типа могут существовать в нескольких местах одновременно). Частица это не точка в пространстве и не область, а что-то принципиально между этими определениями - пока видимо не придумали название. Ошибку нашего восприятия списывают на то, что в квантовом мире происходит полный звездец на сверхскоростях (например, есть такое понятие как броуновское движение). Нашего восприятия, а так же совершенства измерительных технологий не хватает, чтобы одновременно определить точные координаты нахождения частиц в пространстве и их точную скорость. Мы можем определять только где и когда вероятнее всего частицы будут. Если мы говорим об электроне, то он чаще всего тусуется где-то рядом с ядром атома, но это не точно.
Законы квантового мира вообще никак не отражаются на законах макромира, в котором мы живем. Тут суть в том, что чем больше масса тела тем меньше свойств волны оно проявляет. Так что мы не можем заставить тело человека исчезнуть измерив в нем все электроны, атомы. Или мы не можем внезапно оказаться в двух местах одновременно при помощи свойств волны частиц нашем теле.
У меня тут идея появилась. Как псевдонаучно обосновать суперспособность к телепортации. Лишаем человеческое тело массы, пока на него никто не смотрит, и оно приобретает свойство волны. Но тут стоит продумать момент, что если у тела нет массы, то и на планете он держаться не сможет (а я напоминаю, земля движется с огромной скоростью по космосу).
Что касается контроля реальности при помощи наблюдения - тут прикол в том, что конкретно ваше наблюдение, разумного, мыслящего существа, не принципиально. Проводили эксперимент, при котором измерения происходили случайным образом, без прямого участия человека. Система эксперимента - простой алгоритм - сам решал когда проводить измерения, а когда нет. При этом человек может видеть только отражения на экране, а данные измерений автоматом стираются (вроде). То есть, коллапс волны происходит только от самого факта измерения или от сохранений в каком-либо виде информации/данных измерения.
Отсюда и приходит понимание, что создание параллельной вселенной при каждом нашем решении с моральной дилеммой - это абсолютная фантастика. В такой мультивселенной существует множество проблем.
Например - откуда берется энергия на создание новой вселенной?
Где физически находятся новые вселенные? Напоминаю, например, что при хаотичной инфляции, которая входит в основу второго уровня мультивселенной, прямой связи между параллельными мирами не существует. Если допустить возможность существования копии нашей вселенной, то делается это вне зависимости от нас, а в результате свойств бесконечности, в которой, само собой, создаются все варианты сочетания кирпичиков вселенной, и возможно даже не сразу. А в мультивселенной третьего уровня, которая основывается на квантовых законах, между параллельными вселенными есть прямая причинно-следственная связь.
Но при всем при этом, несмотря на то что говорят ученные-зануды, если их спросить - тогда, почему же все таки происходит коллапс волновой функции частицы при измерении? - на что они вам ответят, почесав затылок - а чёрт его знает...
Вообще, на самом деле, научный метод не приемлет объяснения явлений, которые создают гораздо больше вопросов чем само явление. Так, например, ученные не любят основывать свою работу, строить теории на божественном провидении. Вы сначала толком объясните, что такое бог, как он может существовать и тд...
Когда мы вносим в теорию утверждение которое нельзя ни доказать ни опровергнуть - это называют недоказуемыми утверждениями. Среди самых популярных таких - существование бога - наш мир это матрица - каждое наше решение создает параллельную вселенную - и тд.
При этом замечу, на случай если кто-то почувствует, что его чувства как верующего оскорбили - научное познание, само по себе, не отвергает возможность существования бога. Просто бог, как концепция трансцендентного существа, если строить на нем познание, ломает саму суть науки. Поэтому ученные стараются его избегать. При этом ничего вообще не мешает им в него верить, как это было в случае с Эйнштейном, или не верить, или быть неуверенными.
Так что, ученные-зануды нам говорят - да, коллапс волновой функции, это неоспоримый факт, но пацаны, давайте притормозим с мультивселенной и чуть по дольше подумаем.
Но да ладно! Мы то с вами писатели, мы не обязаны слушать ученных-зануд. Давайте послушаем крутых ученных, которые все же топят за многомировую интерпретацию квантовой механики!
Как такая мультивселенная может быть устроена, если допустить ее существование?
Вообще на самом деле все гораздо скучнее чем кажется. Никакого умножения вселенной от каждого принятого решения. Вселенные создаются только путем измерения частиц и последующего коллапса волновой функции. На макроуровне разницы между этими вселенными нет.
Разве что лично вам почему то захочется, принимать важные решения в своей жизни в зависимости от того какую позицию займет электрон при измерении. Тогда да, вселенные будут отличаться уже на макроуровне.
Создаем бога из машины - допустим это приложение на смартфоне, с мощностями квантового компьютера. Каждый раз когда у вас в жизни возникает дилемма, вы можете прописать в приложение варианты возможных действий.
Например, вы хотите уволиться с работы и стать знаменитым писателем, но боитесь по факту оказаться бездарностью и без работы. Пишем в приложение первое действие - уволиться с работы и начать писать книгу. Второе действие - не увольняться, но пытаться писать книгу. Третье действие - ничего не делать. Далее приложение делит волну рандомного электрона на количество прописанных действий, делает замер, происходит коллапс волны, и в какой области оказался электрон, то действие и высвечиваем на экране пользователю. Важно, чтобы пользователь реально принял решение действовать, как ему высветило приложение, иначе вселенная не умножится на три.
Ну а далее уже можно продумать несколько вариантов развития идеи. Приложение будет в реальном времени показывать информацию о том, что происходит в параллельных вселенных. Или будет перемещать сознание пользователя между ними. Или спустя год, разочароваться в своем решении, и захотеть все поменять- тогда приложение будет некой точкой сохранения. И тд.
По моему я даже смотрел фильмы в которых реализуется похожая концепция. Из недавнего - 57 секунд.
Так а где же могут находиться эти вселенные?
В каком-то из научпоп-роликов на ютюбе слышал, как автор говорил про Гильбертово пространство бесконечных размерностей. Я погуглил и понял, что ничего не понял. Тема описана математическим языком - и я не понимаю как это соотнести с какой бы то ни было реальностью. Вот тут мои полномочия - все.
Вообще у меня есть некоторые идеи куда поместить параллельные вселенные, но этот пост уже и так оказался объемнее, чем я рассчитывал изначально. Так что распишу следующим постом.
На самом деле это самая сложная концепция, которую я когда-либо разбирал у себя в блоге. Информацию не только сложно воспринять, но и собрать. Научные труды и статьи википедии слишком заумные и пестрят математическими формулами, которые я не понимаю. А научпоперы в ютубе, в деталях, по разному описывают квантовую теорию, видимо, сами не до конца понимая материал. Если смотреть видео с научпопером, который выглядит прилизанно, стилёво и бросается громкими фразами по типу - мы можем передавать информацию в прошлое - то лучше скептически отнестись его материалу. А если научпопер выглядит более неряшливо, старше и выражается более сдержанно, то значит его база наиболее приближенна к современной науке - но они такие занудные, их так скучно слушать...
Мы не настоящие?/Существование параллельных вселенных в виде информации
Суперпозиция на макроуровне вселенной/О сериале Темная материя