Apa itu mekanika kuantum dan mengapa dunia kuantum dapat dihitung dan bahkan dipahami, tetapi tidak dapat dibayangkan? Dalam upaya untuk membayangkan alam semesta dibangun di atas prinsip-prinsip ini (atau lebih tepatnya, seluruh kelompok, penggemar alam semesta), banyak ahli fisika kuantum yang mempelajari bidang filosofis dan bahkan mistis.
Pada tahun 1874, lulusan sekolah menengah berusia 16 tahun, Max Planck, menghadapi pilihan yang sulit: mengabdikan hidupnya untuk musik atau fisika. Sementara itu, ayahnya menginginkan Max melanjutkan dinasti hukum. Dia mengatur pertemuan untuk putranya dengan Profesor Philip von Jolly, memintanya untuk mendinginkan minat ahli waris dalam fisika. Seperti yang ditulis Planck dalam memoarnya, Jolly "menggambarkan fisika sebagai ilmu yang sangat berkembang, hampir sepenuhnya habis, yang hampir mengambil bentuk akhirnya …". Pendapat ini dipegang oleh banyak orang pada akhir abad ke-19. Tapi Planck tetap memilih fisika dan merupakan asal mula revolusi terbesar dalam sains ini.
Pada bulan April 1900, fisikawan Lord Kelvin, yang kemudian dinamai skala suhu absolut, mengatakan pada sebuah kuliah bahwa keindahan dan kemurnian bangunan fisika teoretis hanya dibayangi oleh beberapa "awan gelap" di cakrawala: upaya yang gagal untuk mendeteksi eter dunia dan masalah menjelaskan spektrum radiasi dari panas Telp. Tapi sebelum tahun itu berakhir, dan bersamaan dengan abad ke-19, Planck memecahkan masalah spektrum termal dengan memperkenalkan konsep kuantum - porsi minimum energi radiasi. Gagasan bahwa energi hanya dapat dipancarkan dalam porsi tertentu, seperti peluru dari senapan mesin, dan bukan air dari selang, bertentangan dengan gagasan fisika klasik dan menjadi titik awal dalam perjalanan menuju mekanika kuantum.
Karya Planck adalah awal dari rangkaian penemuan yang sangat aneh yang sangat mengubah gambaran fisik dunia yang sudah mapan. Objek dari microworld - molekul, atom, dan partikel elementer - menolak untuk mematuhi hukum matematika yang telah terbukti dalam mekanika klasik. Elektron tidak ingin berputar mengelilingi inti dalam orbit yang berubah-ubah, tetapi hanya dibatasi pada tingkat energi diskrit tertentu, atom radioaktif yang tidak stabil meluruh pada saat yang tidak dapat diprediksi tanpa alasan tertentu, benda-benda mikro yang bergerak memanifestasikan dirinya baik sebagai partikel titik atau sebagai proses gelombang yang mencakup area ruang yang signifikan. …
Terbiasa dengan fakta bahwa matematika adalah bahasa alam sejak revolusi ilmiah abad ke-17, fisikawan mengadakan sesi curah pendapat yang nyata dan pada pertengahan 1920-an mereka telah mengembangkan model matematika dari perilaku mikropartikel. Teori tersebut, yang disebut mekanika kuantum, ternyata merupakan yang paling akurat dari semua disiplin fisika: sejauh ini tidak ada satu pun penyimpangan dari prediksinya yang ditemukan (walaupun beberapa prediksi ini berasal dari ekspresi matematis yang tidak berarti seperti perbedaan antara dua kuantitas tak hingga). Tetapi pada saat yang sama, arti sebenarnya dari konstruksi matematis mekanika kuantum secara praktis menentang penjelasan dalam bahasa sehari-hari.
Ambil contoh, prinsip ketidakpastian, salah satu hubungan fundamental dalam fisika kuantum. Oleh karena itu, semakin akurat kecepatan sebuah partikel elementer diukur, semakin sedikit yang dapat dikatakan tentang di mana ia berada, dan sebaliknya. Jika mobil adalah objek kuantum, pengemudi tidak akan takut pelanggaran registrasi foto. Begitu kecepatan mobil diukur dengan radar, posisinya menjadi tidak pasti, dan sudah pasti tidak akan berada dalam bingkai. Dan jika, sebaliknya, bayangannya tetap pada gambar, maka kesalahan pengukuran pada radar tidak memungkinkan untuk menentukan kecepatan.
Teori yang cukup gila
Video promosi:
Alih-alih koordinat dan kecepatan biasa, sebuah partikel kuantum dijelaskan oleh apa yang disebut fungsi gelombang. Ini termasuk dalam semua persamaan mekanika kuantum, tetapi makna fisiknya belum menerima interpretasi yang dapat dimengerti. Faktanya adalah bahwa nilainya tidak dinyatakan dengan biasa, tetapi dengan bilangan kompleks, dan sebagai tambahan tidak tersedia untuk pengukuran langsung. Misalnya, untuk partikel yang bergerak, fungsi gelombang ditentukan pada setiap titik ruang tak terhingga dan perubahan waktu. Partikel tidak berada pada titik tertentu dan tidak berpindah dari satu tempat ke tempat lain seperti bola kecil. Tampaknya tercoreng di atas ruang dan pada tingkat tertentu hadir di mana-mana sekaligus, di suatu tempat yang berkonsentrasi, dan di suatu tempat menghilang.
Interaksi dari partikel-partikel yang "berlumuran" seperti itu semakin memperumit gambaran tersebut, sehingga menimbulkan apa yang disebut keadaan-keadaan terjerat. Dalam hal ini, objek kuantum membentuk sistem tunggal dengan fungsi gelombang yang sama. Seiring bertambahnya jumlah partikel, kompleksitas keadaan terjerat tumbuh dengan cepat, dan konsep posisi atau kecepatan partikel individu menjadi tidak berarti. Sangat sulit untuk memikirkan benda aneh seperti itu. Pemikiran manusia erat kaitannya dengan bahasa dan gambaran visual, yang terbentuk dari pengalaman berurusan dengan objek klasik. Penjelasan tentang perilaku partikel kuantum dalam bahasa yang tidak sesuai untuk ini mengarah pada pernyataan paradoks. “Teorimu gila,” Niels Bohr pernah berkata setelah pidato Wolfgang Pauli. "Satu-satunya pertanyaan adalah, apakah dia cukup gila untuk menjadi benar."Namun tanpa gambaran fenomena yang benar dalam bahasa lisan, maka sulit untuk melakukan penelitian. Fisikawan sering memahami konstruksi matematika, menyamakannya dengan objek paling sederhana dari kehidupan sehari-hari. Jika dalam mekanika klasik selama 2000 tahun mereka mencari cara matematika yang cocok untuk mengekspresikan pengalaman sehari-hari, maka dalam teori kuantum situasi yang berlawanan berkembang: fisikawan sangat membutuhkan penjelasan verbal yang memadai tentang alat matematika yang bekerja dengan sangat baik. Untuk mekanika kuantum, diperlukan interpretasi, yaitu penjelasan yang tepat dan secara umum benar tentang makna konsep dasarnya.kemudian dalam teori kuantum, situasi yang berlawanan berkembang: fisikawan sangat membutuhkan penjelasan verbal yang memadai tentang alat matematika yang bekerja dengan sangat baik. Untuk mekanika kuantum, diperlukan interpretasi, yaitu penjelasan yang tepat dan umumnya benar tentang makna konsep dasarnya.kemudian dalam teori kuantum, situasi yang berlawanan berkembang: fisikawan sangat membutuhkan penjelasan verbal yang memadai tentang alat matematika yang bekerja dengan sangat baik. Untuk mekanika kuantum, diperlukan interpretasi, yaitu penjelasan yang tepat dan umumnya benar tentang makna konsep dasarnya.
Ada sejumlah pertanyaan mendasar yang harus dijawab. Apa struktur sebenarnya dari objek kuantum? Apakah ketidakpastian perilaku mereka mendasar, atau apakah itu hanya mencerminkan kurangnya pengetahuan kita? Apa yang terjadi pada fungsi gelombang ketika instrumen mendaftarkan partikel di lokasi tertentu? Terakhir, apa peran pengamat dalam proses pengukuran kuantum?
Dewa dadu
Gagasan tentang ketidakpastian perilaku mikropartikel bertentangan dengan semua pengalaman dan preferensi estetika fisikawan. Determinisme dianggap ideal - reduksi fenomena apa pun menjadi hukum gerak mekanis yang tidak ambigu. Banyak yang berharap bahwa di kedalaman dunia mikro akan ada tingkat realitas yang lebih mendasar, dan mekanika kuantum dibandingkan dengan pendekatan statistik untuk mendeskripsikan gas, yang digunakan hanya karena sulit untuk melacak pergerakan semua molekul, dan bukan karena mereka sendiri "tidak tahu" Dimanakah. "Hipotesis parameter tersembunyi" ini paling aktif dipertahankan oleh Albert Einstein. Posisinya tercatat dalam sejarah dengan slogan yang menarik: "Tuhan tidak bermain dadu."
Bohr dan Einstein tetap berteman meskipun ada kontroversi ilmiah yang sengit tentang dasar-dasar mekanika kuantum. Sampai akhir hayatnya, Einstein tidak mengenal interpretasi Kopenhagen, yang diterima oleh kebanyakan fisikawan. Foto: SPL / EAST NEWS
Lawannya, Niels Bohr, berpendapat bahwa fungsi gelombang mengandung informasi lengkap tentang keadaan objek kuantum. Persamaan memungkinkan untuk menghitung dengan jelas perubahan waktu, dan dalam istilah matematika, ini tidak lebih buruk dari titik material dan padatan yang akrab bagi fisikawan. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa itu tidak menggambarkan partikel itu sendiri, tetapi kemungkinan pendeteksiannya pada satu titik atau lainnya di ruang angkasa. Kita dapat mengatakan bahwa ini bukanlah partikel itu sendiri, tetapi kemungkinannya. Tetapi di mana tepatnya itu akan ditemukan selama pengamatan pada dasarnya tidak mungkin untuk diprediksi. Partikel "di dalam" tidak ada parameter tersembunyi yang tidak dapat diakses untuk pengukuran yang menentukan kapan tepatnya mereka membusuk atau pada titik mana di ruang angkasa yang muncul selama pengamatan. Dalam pengertian ini, ketidakpastian adalah properti fundamental dari objek kuantum. Di sisi interpretasi ini,yang mulai disebut Kopenhagen (menurut kota tempat Bor tinggal dan bekerja), adalah kekuatan pisau cukur Occam: ia tidak mengasumsikan entitas tambahan apa pun yang tidak ada dalam persamaan dan pengamatan mekanika kuantum. Keunggulan penting ini membuat sebagian besar fisikawan menerima posisi Bohr jauh sebelum eksperimen secara meyakinkan menunjukkan bahwa Einstein salah.
Namun interpretasi Kopenhagen salah. Arah utama kritiknya adalah deskripsi proses pengukuran kuantum. Ketika sebuah partikel dengan fungsi gelombang berdifusi pada volume ruang yang besar didaftarkan oleh pelaku eksperimen di tempat tertentu, probabilitas menjauhnya dari titik ini menjadi nol. Ini berarti bahwa fungsi gelombang harus segera terkonsentrasi di area yang sangat kecil. "Bencana" ini disebut runtuhnya fungsi gelombang. Dan ini adalah bencana tidak hanya untuk partikel yang diamati, tetapi juga untuk interpretasi Kopenhagen, karena keruntuhan tersebut bertentangan dengan persamaan mekanika kuantum itu sendiri. Fisikawan menyebut ini sebagai pelanggaran linearitas dalam pengukuran kuantum.
Ternyata aparatus matematika mekanika kuantum hanya bekerja dalam mode kontinu sedikit demi sedikit: dari satu dimensi ke dimensi lain. Dan "di persimpangan" fungsi gelombang berubah secara tiba-tiba dan terus berkembang dari keadaan yang tidak dapat diprediksi secara fundamental. Untuk teori yang berusaha menggambarkan realitas fisik pada tingkat fundamental, ini adalah kesalahan yang sangat serius. "Perangkat mengekstrak dari keadaan yang ada sebelum pengukuran, salah satu kemungkinan yang dikandungnya," tulis salah satu pendiri mekanika kuantum Louis de Broglie tentang fenomena ini. Interpretasi ini secara tak terelakkan mengarah pada pertanyaan tentang peran pengamat dalam fisika kuantum.
Orpheus dan Eurydice
Ambil contoh, satu atom radioaktif. Menurut hukum mekanika kuantum, ia secara spontan meluruh pada momen waktu yang tidak dapat diprediksi. Oleh karena itu, fungsi gelombangnya merepresentasikan penjumlahan dari dua komponen: satu menjelaskan keseluruhan atom, dan yang lainnya - meluruh. Probabilitas yang sesuai dengan yang pertama berkurang, dan yang kedua meningkat. Fisikawan dalam situasi seperti itu berbicara tentang superposisi dari dua keadaan yang tidak sesuai. Jika Anda memeriksa keadaan atom, fungsi gelombangnya akan runtuh dan atom dengan probabilitas tertentu akan utuh atau meluruh. Tetapi pada titik manakah keruntuhan ini terjadi - ketika alat pengukur berinteraksi dengan atom, atau ketika pengamat manusia mengetahui hasilnya?
Kedua opsi tersebut terlihat tidak menarik. Yang pertama mengarah pada kesimpulan yang tidak dapat diterima bahwa atom-atom alat pengukur entah bagaimana berbeda dari yang lain, karena di bawah pengaruhnya, fungsi gelombang runtuh alih-alih pembentukan keadaan terjerat, sebagaimana seharusnya dalam interaksi partikel kuantum. Varian kedua memperkenalkan subjektivisme yang begitu tidak disukai oleh fisikawan ke dalam teori. Kita harus setuju bahwa kesadaran pengamat (tubuhnya dari sudut pandang mekanika kuantum masih merupakan perangkat yang sama) secara langsung mempengaruhi fungsi gelombang, yaitu keadaan objek kuantum.
Masalah ini dipertajam oleh Erwin Schrödinger dalam bentuk eksperimen pemikiran yang terkenal. Mari kita masukkan kucing ke dalam kotak dan perangkat dengan racun, yang dipicu saat atom radioaktif meluruh. Mari kita tutup kotak dan tunggu sampai probabilitas peluruhan mencapai, katakanlah, 50%. Karena tidak ada informasi yang datang kepada kita dari kotak, atom di dalamnya digambarkan sebagai superposisi dari keseluruhan dan membusuk. Tetapi sekarang keadaan atom terkait erat dengan nasib kucing, yang, selama kotaknya tetap terkunci, berada dalam keadaan superposisi yang aneh antara yang hidup dan yang mati. Tetapi seseorang hanya perlu membuka kotaknya, kita akan melihat hewan lapar atau mayat tak bernyawa, dan, kemungkinan besar, ternyata kucing telah dalam keadaan ini selama beberapa waktu. Ternyata saat kotak itu ditutup, setidaknya dua versi cerita dikembangkan secara paralel,tapi satu pandangan yang berarti di dalam kotak sudah cukup untuk hanya satu dari mereka yang tetap nyata.
Bagaimana tidak mengingat mitos Orpheus dan Eurydice:
"Kapanpun dia bisa // Dia berbalik (jika berbalik, // Dia tidak menghancurkan perbuatannya, // Hampir tidak berhasil) - lihat // Dia bisa mengikuti mereka diam-diam" ("Orpheus. Eurydice. Hermes" R M. Rilke). Menurut interpretasi Kopenhagen, dimensi kuantum, seperti tatapan Orpheus yang ceroboh, langsung menghancurkan sejumlah besar dunia yang mungkin, hanya menyisakan satu batang di mana sejarah bergerak.
Satu gelombang dunia
Pertanyaan yang terkait dengan masalah pengukuran kuantum terus-menerus memicu minat fisikawan dalam mencari interpretasi baru dari mekanika kuantum. Salah satu gagasan paling menarik ke arah ini dikemukakan pada tahun 1957 oleh fisikawan Amerika dari Universitas Princeton, Hugh Everett III. Dalam disertasinya, dia memprioritaskan prinsip linieritas, dan karenanya keberlanjutan hukum linier mekanika kuantum. Ini membawa Everett pada kesimpulan bahwa pengamat tidak dapat dianggap terpisah dari objek yang diamati, sebagai semacam entitas eksternal.
Pada saat pengukuran, pengamat berinteraksi dengan objek kuantum, dan setelah itu baik status pengamat maupun status objek tidak dapat dijelaskan oleh fungsi gelombang yang terpisah: status mereka terjerat, dan fungsi gelombang hanya dapat ditulis untuk satu kesatuan - sistem "pengamat + observasi". Untuk menyelesaikan pengukuran, pengamat harus membandingkan keadaan barunya dengan keadaan sebelumnya yang ditetapkan dalam ingatannya. Untuk ini, sistem terjerat yang muncul pada saat interaksi harus dibagi lagi menjadi pengamat dan objek. Tapi ini bisa dilakukan dengan cara berbeda. Hasilnya adalah nilai yang berbeda dari kuantitas yang diukur, tetapi yang lebih menarik, pengamat yang berbeda. Ternyata dalam setiap tindakan pengukuran kuantum, pengamat dibagi menjadi beberapa (mungkin banyak sekali) versi. Masing-masing versi ini melihat hasil pengukurannya sendiri dan, bertindak sesuai dengannya, membentuk sejarahnya sendiri dan versinya sendiri tentang Alam Semesta. Dengan pemikiran ini, interpretasi Everett sering disebut banyak dunia, dan Semesta multivariat itu sendiri disebut Multiverse (agar tidak membingungkannya dengan Multiverse kosmologis - sekumpulan dunia independen yang terbentuk dalam beberapa model Alam Semesta - beberapa fisikawan menyarankan untuk menyebutnya Alterverse).
Ide Everett rumit dan sering disalahpahami. Paling sering, Anda dapat mendengar bahwa dengan setiap tumbukan partikel, seluruh alam semesta bercabang, menghasilkan banyak salinan sesuai dengan jumlah kemungkinan hasil tumbukan tersebut. Faktanya, dunia kuantum, menurut Everett, tepat satu. Karena semua partikelnya secara langsung atau tidak langsung berinteraksi satu sama lain dan karenanya berada dalam keadaan terjerat, deskripsi fundamentalnya adalah fungsi gelombang dunia tunggal, yang berevolusi dengan mulus sesuai dengan hukum linier mekanika kuantum. Dunia ini sama deterministiknya dengan dunia mekanika klasik Laplacian, di mana, dengan mengetahui posisi dan kecepatan semua partikel pada saat tertentu dalam waktu, seseorang dapat menghitung seluruh masa lalu dan masa depan. Di dunia Everett, partikel yang tak terhitung jumlahnya telah digantikan oleh fungsi gelombang yang sangat kompleks. Ini tidak menimbulkan ketidakpastian,karena tidak ada yang bisa mengamati alam semesta dari luar. Namun, di dalamnya ada banyak cara untuk membaginya menjadi pengamat dan dunia sekitarnya.
Analogi berikut membantu untuk memahami makna interpretasi Everett. Bayangkan sebuah negara dengan populasi jutaan. Masing-masing warga mengevaluasi acara tersebut dengan caranya masing-masing. Dalam beberapa hal, dia secara langsung atau tidak langsung mengambil bagian, yang mengubah negara dan pandangannya. Jutaan gambar dunia yang berbeda sedang dibentuk, yang dianggap oleh pembawa mereka sebagai kenyataan paling nyata. Tetapi pada saat yang sama ada juga negara itu sendiri, yang eksis secara mandiri dari ide-ide seseorang, memberikan peluang bagi eksistensinya. Demikian pula, alam semesta kuantum terpadu Everett menyediakan ruang bagi sejumlah besar pandangan dunia klasik yang ada secara independen yang muncul dari pengamat yang berbeda. Dan semua gambar ini, menurut Everett, benar-benar nyata, meski masing-masing hanya ada untuk pengamatnya.
Paradoks Einstein-Podolsky-Rosen
Argumen yang menentukan dalam perselisihan Einstein-Bohr adalah paradoks, yang dalam 70 tahun telah berubah dari eksperimen pemikiran menjadi teknologi yang berfungsi. Idenya pada tahun 1935 diajukan oleh Albert Einstein sendiri, bersama dengan fisikawan Boris Podolsky dan Nathan Rosen. Tujuan mereka adalah untuk mendemonstrasikan ketidaklengkapan penafsiran Kopenhagen, yang berasal dari kesimpulan yang absurd tentang kemungkinan pengaruh timbal balik seketika dari dua partikel yang dipisahkan oleh jarak yang jauh. Lima belas tahun kemudian, David Bohm, seorang spesialis Amerika dalam interpretasi Kopenhagen, yang bekerja sama dengan Einstein di Princeton, menghasilkan versi percobaan yang secara fundamental layak menggunakan foton. 15 tahun lagi telah berlalu, dan John Stuart Bell merumuskan kriteria yang jelas dalam bentuk ketidaksetaraan yang memungkinkan seseorang untuk secara eksperimental menguji keberadaan parameter tersembunyi dalam objek kuantum. Pada tahun 1970-an, beberapa kelompok fisikawan mengadakan eksperimen untuk memeriksa apakah ketidaksamaan Bell dipenuhi, dengan hasil yang bertentangan. Baru pada 1982-1985 Alan Aspect di Paris, setelah meningkatkan akurasi secara signifikan, akhirnya membuktikan bahwa Einstein salah. Dan 20 tahun kemudian, beberapa perusahaan komersial telah menciptakan teknologi saluran komunikasi rahasia berdasarkan sifat paradoks partikel kuantum, yang dianggap Einstein sebagai sanggahan atas interpretasi mekanika kuantum Kopenhagen.berdasarkan pada sifat paradoks partikel kuantum, yang dianggap Einstein sebagai sanggahan atas interpretasi mekanika kuantum Kopenhagen.didasarkan pada sifat paradoks partikel kuantum, yang dianggap Einstein sebagai sanggahan atas interpretasi mekanika kuantum Kopenhagen.
Dari bayangan ke cahaya
Sedikit yang memperhatikan disertasi Everett. Bahkan sebelum pembelaannya, Everett sendiri menerima undangan dari departemen militer, di mana ia mengepalai salah satu unit yang terlibat dalam pemodelan numerik dari konsekuensi konflik nuklir, dan membuat karier yang cemerlang di sana. Pada awalnya, penasihat ilmiahnya John Wheeler tidak berbagi pandangan dengan muridnya, tetapi mereka menemukan versi kompromi dari teori tersebut, dan Everett mengirimkannya untuk diterbitkan di jurnal ilmiah Reviews of Modern Physics. Editor Bryce DeWitt bereaksi sangat negatif terhadapnya dan bermaksud untuk menolak artikel tersebut, tetapi kemudian tiba-tiba menjadi pendukung setia teori tersebut, dan artikel tersebut muncul di edisi Juni 1957 majalah tersebut. Namun, dengan kata penutup Wheeler: Saya, kata mereka, tidak berpikir bahwa semua ini benar, tetapi setidaknya penasaran dan tidak ada gunanya. Wheeler bersikeras bahwa teori tersebut harus didiskusikan dengan Niels Bohr,tetapi dia sebenarnya menolak untuk mempertimbangkannya ketika pada tahun 1959 Everett menghabiskan satu setengah bulan di Kopenhagen. Suatu hari di tahun 1959, saat berada di Kopenhagen, Everett bertemu dengan Bohr, tetapi dia tidak terkesan dengan teori baru tersebut.
Dalam arti tertentu, Everett tidak beruntung. Karyanya hilang dalam aliran publikasi kelas satu yang diproduksi pada saat yang sama, dan itu juga terlalu "filosofis". Putra Everett, Mark, pernah berkata: “Ayah tidak pernah, tidak pernah berbicara kepada saya tentang teorinya. Dia adalah orang asing bagiku, ada di semacam dunia paralel. Saya pikir dia sangat kecewa karena dia tahu tentang dirinya sendiri bahwa dia adalah seorang jenius, tetapi tidak ada orang lain di dunia yang mengetahuinya. " Pada tahun 1982, Everett meninggal karena serangan jantung.
Sekarang bahkan sulit untuk mengucapkan terima kasih kepada siapa itu dibawa keluar dari pelupaan. Kemungkinan besar, ini terjadi ketika Bryce DeWitt dan John Wheeler yang sama mencoba membangun salah satu "teori segalanya" pertama - teori medan di mana kuantisasi akan hidup berdampingan dengan prinsip umum relativitas. Kemudian para penulis fiksi ilmiah melihat teori yang tidak biasa ini. Tetapi hanya setelah kematian Everett, kemenangan sebenarnya dari idenya dimulai (meskipun dalam formulasi DeWitt, yang secara tegas tidak diakui Wheeler satu dekade kemudian). Tampak bahwa interpretasi banyak dunia memiliki potensi penjelas yang sangat besar, memungkinkan seseorang untuk memberikan interpretasi yang jelas tidak hanya konsep fungsi gelombang, tetapi juga pengamat dengan "kesadaran" misteriusnya. Pada 1995, sosiolog Amerika David Rob melakukan survei di antara fisikawan Amerika terkemuka, dan hasilnya mencengangkan:58% menyebut teori Everett "benar".
Siapa gadis itu?
Tema paralelisme dunia dan interaksi lemah (dalam satu atau lain hal) di antara mereka telah lama hadir dalam fiksi fantastis. Mari kita ingat setidaknya epik megah Robert Zelazny, The Chronicles of Amber. Namun, dalam dua dekade terakhir, telah menjadi mode untuk membangun dasar ilmiah yang kuat untuk gerakan plot semacam itu. Dan dalam novel "Kemungkinan Pulau" oleh Michel Houellebecq, Quantum Multiverse sudah muncul dengan referensi langsung ke penulis konsep yang sesuai. Tapi dunia paralel itu sendiri hanya setengah dari pertarungan. Jauh lebih sulit untuk menerjemahkan ke dalam bahasa artistik gagasan terpenting kedua dari teori ini - interferensi kuantum partikel dengan rekan-rekannya. Tidak ada keraguan bahwa transformasi fantastis inilah yang memulai fantasi David Lynch ketika dia mengerjakan Mulholland Drive. Adegan pertama film - pahlawan wanita sedang mengemudi di malam hari di sepanjang jalan pedesaan dengan limusin dengan dua pria, tiba-tiba limusin berhenti dan pahlawan wanita memasuki percakapan dengan teman-temannya - diulang dua kali dalam film. Hanya gadis itu yang tampak berbeda, dan episode berakhir berbeda. Selain itu, sesuatu terjadi dalam interval yang tampaknya mencegah kedua episode dianggap identik. Di saat yang sama, kedekatan mereka tidak bisa disengaja. Transformasi para pahlawan wanita menjadi satu sama lain memberi tahu pemirsa bahwa di depannya ada karakter yang sama, hanya dia yang bisa berada dalam keadaan (kuantum) yang berbeda. Oleh karena itu, waktu berhenti memainkan peran sebagai koordinat tambahan dan tidak dapat lagi mengalir terlepas dari apa yang terjadi: ia mengungkapkan dirinya dalam lompatan spontan dari satu lapisan Multiverse ke lapisan lainnya. Fisikawan Israel David Deutsch, salah satu pemopuler ide Everett, menafsirkan waktu sebagai "fenomena kuantum pertama". Oleh karena itu, ide fisik yang dalam memberikan alasan kepada artis untuk tidak menyukai batasan apa pun yang menahan keinginannya untuk mendiversifikasi opsi untuk pengembangan plot dan membangun "keadaan campuran" dari berbagai opsi ini.
Mencari kesadaran
Pengamat dapat berupa sistem apa pun, misalnya, komputer, mengingat status sebelumnya dan membandingkannya dengan yang baru. “Seperti yang sangat disadari oleh orang-orang yang bekerja dengan automata yang kompleks, hampir semua bahasa umum dari pengalaman subjektif dapat diterapkan sepenuhnya pada mesin semacam itu,” tulis Everett dalam disertasinya. Dengan demikian, ia menghindari pertanyaan tentang hakikat kesadaran. Tetapi para pengikutnya tidak lagi cenderung berhati-hati. Pengamat semakin dilihat sebagai pemikiran dan kesadaran kemauan, dan bukan hanya sebagai sensor dengan memori. Ini membuka ruang lingkup untuk upaya yang sama menarik dan kontroversial untuk menggabungkan dalam satu konsep fisika objektivis tradisional dan berbagai ide esoteris tentang sifat kesadaran manusia.
Misalnya, Doktor Ilmu Fisika dan Matematika Mikhail Mensky dari Institut Fisika. P. N. Lebedev RAS secara aktif mengembangkan konsep luasnya tentang Everett, di mana ia mengidentifikasi kesadaran dengan proses pemisahan alternatif. Realitas fisik bersifat kuantum murni dan diwakili oleh fungsi gelombang dunia tunggal. Namun, kesadaran yang berpikir secara rasional, menurut Mensky, tidak mampu secara langsung mempersepsikannya dan membutuhkan gambaran klasik yang "disederhanakan" tentang dunia, bagian yang di dalamnya ia mempersepsikan dirinya sendiri dan yang ia ciptakan sendiri (inilah sifatnya). Dengan persiapan tertentu, melatih kehendak bebas, kesadaran dapat secara sewenang-wenang memilih yang mana dari proyeksi klasik alam semesta kuantum yang akan "hidup" dalam jumlah tak terbatas. Dari luar, pilihan seperti itu dapat dianggap sebagai "keajaiban probabilistik"di mana "pesulap" dapat menemukan dirinya sendiri dalam realitas klasik yang diinginkannya, bahkan jika realisasinya tidak mungkin. Dalam hal ini Mensky melihat hubungan antara ide-idenya dan ajaran esoterik. Dia juga memperkenalkan konsep "kesadaran super", yang, dalam periode-periode ketika kesadaran dimatikan (misalnya, dalam tidur, dalam keadaan trance atau meditasi), mampu menembus ke dunia Everett alternatif dan menarik informasi di sana yang pada dasarnya tidak dapat diakses oleh kesadaran rasional.mampu menembus ke dunia Everett alternatif dan menarik dari sana informasi yang pada dasarnya tidak dapat diakses oleh kesadaran rasional.mampu menembus ke dunia Everett alternatif dan menarik dari sana informasi yang pada dasarnya tidak dapat diakses oleh kesadaran rasional.
Pendekatan berbeda telah dikembangkan selama lebih dari satu dekade oleh seorang profesor di Universitas Heinz-Dieter Zeh. Dia menawarkan interpretasi multi-kecerdasan dari mekanika kuantum, di mana, bersama dengan materi yang dijelaskan oleh fungsi gelombang, terdapat entitas dengan sifat berbeda - "pikiran". Sebuah keluarga tak berujung dari "pikiran" seperti itu dikaitkan dengan setiap pengamat. Untuk setiap pemisahan pengamat Everett, keluarga ini juga dibagi menjadi beberapa bagian, mengikuti setiap cabang. Proporsi di mana mereka dibagi mencerminkan probabilitas masing-masing cabang. Itu adalah "pikiran", menurut Tse, yang memastikan identitas diri dari kesadaran seseorang, misalnya, bangun di pagi hari, Anda mengenali diri Anda sebagai orang yang sama saat Anda pergi tidur kemarin.
Ide-ide Tse belum diterima secara luas di kalangan fisikawan. Salah satu kritikus, Peter Lewis, mencatat bahwa konsep ini mengarah pada kesimpulan yang agak aneh mengenai partisipasi dalam petualangan yang mengancam jiwa. Misalnya, jika Anda ditawari untuk duduk di kotak yang sama dengan kucing Schrödinger, kemungkinan besar Anda akan menolak. Namun, mengikuti model multi-kecerdasan bahwa Anda tidak mengambil risiko apa pun: dalam versi realitas di mana atom radioaktif hancur dan Anda serta kucing diracuni, "kecerdasan" yang menyertainya tidak akan sampai kepada Anda. Semuanya akan dengan aman mengikuti cabang tempat Anda ditakdirkan untuk bertahan hidup. Artinya tidak ada resiko bagi Anda.
Penalaran ini, omong-omong, terkait erat dengan gagasan tentang apa yang disebut keabadian kuantum. Saat Anda meninggal, ini secara alami hanya terjadi di beberapa dunia Everett. Anda selalu dapat menemukan proyeksi klasik, di mana Anda tetap hidup kali ini. Melanjutkan penalaran ini tanpa henti, kita dapat sampai pada kesimpulan bahwa momen ketika semua "klon" Anda di semua dunia Multiverse akan mati tidak akan pernah datang, yang berarti bahwa setidaknya di suatu tempat, Anda akan hidup selamanya. Alasannya logis, tapi hasilnya tidak terbayangkan, bukan?
Alexander Sergeev
