量子物理学の多世界解釈

物理学が多くの世界を提案する理由

多世界理論によれば、ランダムな出来事が複数の結果をもたらす場合、宇宙はそれらすべてに対応するために分裂します。ヴィクター・ハビック・ヴィジョンズ、ゲッティイメージズ

多世界解釈 (MWI) は、 量子物理学 宇宙にはいくつかの非決定論的な出来事が含まれているという事実を説明することを意図していましたが、理論自体は完全に決定論的であることを意図しています.この解釈では、「ランダムな」イベントが発生するたびに、宇宙は利用可能なさまざまなオプションに分割されます。ユニバースのそれぞれの個別のバージョンには、そのイベントの異なる結果が含まれています。 1 つの連続したタイムラインではなく、多世界解釈下の宇宙は、木の枝から分かれた一連の枝のように見えます。

たとえば、量子論は、放射性元素の個々の原子が崩壊する確率を示していますが、その崩壊がいつ (その確率の範囲内で) 起こるかを正確に知る方法はありません。 1 時間以内に 50% の確率で崩壊する放射性元素の原子の束がある場合、それらの原子の 50% が 1 時間で崩壊します。しかし、この理論は、与えられた原子がいつ崩壊するかについて正確には何も教えていません。

従来の量子論 (コペンハーゲン解釈) によると、特定の原子について測定が行われるまで、その原子が崩壊したかどうかを判断する方法はありません。実際、量子物理学によれば、原子が状態の重ね合わせにある場合、原子を処理する必要があります-崩壊した状態と崩壊していない状態の両方。これは有名な シュレディンガーの猫 シュレーディンガーの波動関数を文字通りに適用しようとすることの論理的矛盾を示す思考実験。

多世界解釈はこの結果を受け取り、それを文字どおり、エベレット公準の形式で適用します。

エベレット公準
すべての孤立したシステムは、シュレディンガー方程式に従って進化します

量子論が原子が崩壊することと崩壊しないことの両方を示している場合、多世界解釈は、粒子が崩壊した宇宙と崩壊しなかった宇宙の 2 つの宇宙が存在しなければならないと結論付けます。したがって、宇宙は量子イベントが発生するたびに分岐し、無限の数の量子宇宙を作成します。

実際、エベレットの仮説は、宇宙全体 (単一の孤立したシステム) が複数の状態の重ね合わせで継続的に存在することを意味します。波動関数が宇宙内で崩壊する点はありません。これは、宇宙のある部分がシュレーディンガーの波動関数に従わないことを意味するためです。

多世界解釈の歴史

の 多世界解釈 1956 年にヒュー エベレット 3 世によって博士論文で作成されました。 普遍波動関数の理論 .後に物理学者のブライス・デウィットの努力によって一般化されました。近年、最も人気のある研究のいくつかは、David Deutsch によるものです。 量子コンピューター .

すべての物理学者が多世界解釈に同意するわけではありませんが、非公式で非科学的な世論調査では、それが物理学者によって信じられている支配的な解釈の 1 つであり、おそらくコペンハーゲン解釈とデコヒーレンスのすぐ後ろにランク付けされているという考えが支持されています。 （見る この Max Tegmark 論文の紹介 一例として。 Michael Nielsen は 2004 年のブログ記事 (現在は存在しない Web サイト) を書きました。 嫌い 量子物理学の解釈。反対派は単にそれに同意しないだけでなく、原則として積極的に反対します。) これは非常に物議を醸すアプローチであり、量子物理学を研究しているほとんどの物理学者は、量子物理学の (本質的にテスト不可能な) 解釈に疑問を投げかけることに時間を費やすことは、時間の無駄。

多世界解釈の別名

多世界解釈には他にもいくつかの名前がありますが、ブライス・デウィットによる 1960 年代と 1970 年代の研究により、「多世界」の名前がより一般的になった.理論の他の名前は、相対状態定式化またはユニバーサル波動関数の理論です。

非物理学者は、多世界の解釈について話すとき、マルチバース、メガバース、またはパラレル ユニバースのより広い用語を使用することがあります。これらの理論には、通常、多世界解釈によって予測される「平行宇宙」のタイプ以上のものをカバーする物理概念のクラスが含まれます。

多くの世界解釈の神話

サイエンス フィクションでは、このようなパラレル ユニバースが多くの優れたストーリーの基礎を提供してきましたが、実際には、これらのいずれも科学的事実に基づいた強力な根拠を持っていません。これには 1 つの非常に正当な理由があります。

多世界解釈は、それが提案する平行宇宙間の通信を決して許可しません。

分割された宇宙は、互いに完全に区別されます。繰り返しますが、SF 作家はこれを回避する方法を考え出すのに非常に創造的でしたが、パラレル ユニバースが互いにどのように通信できるかを示した確固たる科学的研究を私は知りません。

によって編集アン・マリー・ヘルメンスタイン