Primero que nada, no sé cuánto sabes sobre mecánica cuántica, así que mi respuesta será un poco más larga. Como todos sabemos, la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica considera que el observador influye en el mundo microscópico. Entre los experimentos interesantes que cabe mencionar se encuentran: "¿Por qué rendija pasó el electrón?", "El suicidio cuántico", "El gato de Schrödinger", etc. en. Sin embargo, parecía haber muchas dificultades filosóficas que involucraban a la conciencia humana en la determinación del mundo microscópico, por lo que muchos científicos propusieron posteriormente otras explicaciones diferentes a ésta, especialmente la teoría del multiverso de Flat, que obtuvo mucho apoyo.
Para que entiendas mejor la explicación del multiverso, también podría describir en detalle el experimento de la doble rendija del electrón.
Según la teoría clásica, en el experimento de interferencia de doble rendija del electrón, un solo electrón solo pasa a través de una rendija, pero las partículas que pasan a través de una rendija interfieren. ¿No sería bueno si quisiéramos poner alguna instrumentación en ambas rendijas para registrar las trayectorias de los electrones o hacer sonar una alarma? El instrumento no es complejo y no se puede fabricar. De hecho, podemos instalar este instrumento. Sin embargo, una vez que intentamos determinar por qué grieta pasó el electrón, siempre encontramos el electrón solo en una de las grietas. Los dos instrumentos no suenan al mismo tiempo. Los electrones son partículas y sólo pueden pasar a través de una rendija a la vez. Curiosamente, una vez que empezamos a medir, las franjas de interferencia desaparecieron. Copenhague explica que la implicación de la conciencia humana provoca el colapso de la función de onda del electrón.
(El siguiente contenido está seleccionado de la referencia "¿Dios tira los dados - Historia de la física cuántica?")
¡No podemos definir con precisión un "observador"! ¿Cuál es la diferencia entre una persona y una cámara? No todo el mundo puede explicarlo, por eso lo utilizan para "conciencia". Y es este maldito "colapso" el que nos obliga a definir qué es un observador. ¿Un observador colapsa la función de onda? Esto parece dar al llamado observador un estatus supremo en el universo. Tienen algunos privilegios que trascienden las leyes básicas de la física y pueden crear cosas verdaderamente maravillosas.
En realidad, el culpable es el ambiguo "colapso de la función de onda". Esta parece ser la maldición de la Escuela de Copenhague, que todavía nos mantiene atrapados en ella. El futuro de la física es sombrío bajo su maldición. Tomemos como ejemplo a Kurt, físico de la Universidad de Cornell. En palabras de Kurt Gottfried, este “colapso” es como “una fea cicatriz en una hermosa teoría”. Es confuso, engañoso, vago y todos tienen una opinión, por lo que hay un debate interminable. ¿Cómo trazar la línea entre observadores y no observadores? ¿La función de onda del gato de Schrödinger colapsa en el momento en que abrimos la caja? ¿O esperan hasta que los fotones entren en nuestros ojos, provocando impulsos eléctricos en la retina? ¿O tenemos que esperar un poco más hasta que esta señal llegue a algún lugar de la corteza cerebral y finalmente se convierta en una "actividad mental" antes de colapsar realmente? Si quedamos atrapados en ello, el futuro no parece brillante.
Entonces, ¿hay alguna forma de evitar el llamado "colapso" y el "observador", alejar la intervención de criaturas inteligentes de la física y devolverla al camino que conocemos y amamos? ? Repasemos el clásico problema de la doble rendija: ¿los electrones pasan por la rendija izquierda o por la derecha? Según la explicación de Copenhague, cuando no lo observamos, su función de onda presenta dos posibles superposiciones lineales. Pero una vez que se observa un pico en un lado, la función de onda "colapsa" y elige aleatoriamente pasar a través de una rendija a la izquierda o a la derecha. La aleatoriedad del mundo cuántico se demuestra mejor en el colapso.
Para librarse de este dilema y no admitir el colapso, la única manera es admitir que la función de onda nunca "elige" izquierda o derecha, independientemente de si se observa o no, siempre mantiene un estado. de superposición lineal. Pero esto es obviamente inconsistente con nuestra experiencia real, porque en realidad nadie ha observado nunca electrones pasando por las rendijas izquierda y derecha al mismo tiempo, y nadie ha visto gatos que estén vivos y muertos al mismo tiempo (bastantes). de ellos están a punto de morir). Ahora estamos atrapados entre la espada y la pared, y la maldición de Copenhague nos ha enredado.
Si no reunimos el coraje para hacer las suposiciones más impactantes, estamos condenados a quedarnos estancados.
Si la función de onda no colapsa, debe permanecer en superposición lineal. Los electrones deben estar superpuestos izquierda/derecha, pero este fenómeno nunca se ha observado en el mundo real.
Existe una fantasía que puede levantar esta odiosa maldición. Por muy loco que parezca, estábamos desesperados. No tenemos nada que perder. Lo único que pierdes son tus grilletes, pero ¿y si ganas el mundo entero?
¡Sí! Incluso después de la observación, el electrón todavía está en una superposición izquierda/derecha, ¡y nuestro mundo es solo parte de la superposición! Cuando un electrón pasa a través de la doble rendija, no sólo el electrón está en estado de superposición, ¡sino también nuestro mundo entero! Es decir, cuando un electrón pasa por una doble rendija aparecen dos mundos superpuestos. En un mundo, los electrones pasan por la rendija de la izquierda, y en el otro, ¡los electrones pasan por la rendija de la derecha!
La función de onda no necesita "colapsar" para elegir aleatoriamente izquierda o derecha. De hecho, ¡ambas posibilidades han sucedido! Es simplemente una superposición del mundo entero: alguien que vive en un mundo ve electrones pasando por la rendija de la izquierda, mientras que en otro mundo uno observa electrones pasando por la rendija de la derecha. ¡El proceso cuántico crea "dos mundos"! Esta es la "Interpretación de Muchos Mundos" (MWI) de la teoría cuántica.
Para comprender mejor a MWI, debemos aprender de su fundador, Hugh, quien tuvo una vida legendaria. Bajó tres niveles (su abuelo y su padre también se llamaban Hugh Everett, por lo que en realidad fue "bajado tres niveles"). El 9 de octubre de 1930, 165438 Einstein publicó su famoso artículo "Sobre ciencia y religión" en The New York Times Magazine. Todavía resuenan en nuestros oídos sus famosas palabras: "La ciencia sin religión es tonta, la religión sin ciencia es ciega". Dos días después, nació el pequeño Flatt en Washington.
El señor Flett tenía un profundo respeto por Einstein. Cuando sólo tenía 12 años, le escribió a Einstein en Princeton y le hizo algunas preguntas sobre el universo, y Einstein de hecho le respondió y le respondió. También asistió a la Universidad de Princeton cuando obtuvo su licenciatura en ingeniería química. Inicialmente ingresó al Departamento de Matemáticas, pero pronto logró trasladarse al Departamento de Física. La década de 1950 fue un período en el que la teoría cuántica estaba en auge y la interpretación de Copenhague estaba en pleno apogeo, dominando el mundo. El Sr. Flat conoció a muchos estudiantes de física en este campo, incluido el asistente de Bohr, Aage Peterson, con quien discutió cuestiones observacionales en la teoría cuántica, lo que despertó el gran interés del Sr. Flat. ¿Se conectó rápidamente con John? Wheeler, quien lo animó a pensar en esta dirección. En 1954, el Sr. Flat presentó dos artículos a Wheeler y apareció por primera vez la teoría de los muchos mundos (a veces llamada "Sr. Flatismo - Everettiismo").
Según Flat, la función de onda nunca colapsa, pero el mundo y el propio observador entran en un estado de superposición. Cuando un electrón pasa a través de una doble rendija, el mundo entero, incluidos nosotros mismos, se convierte en dos superposiciones independientes. En todos los mundos, los electrones aparecen como una posibilidad. Desafortunadamente, el Sr. Flat utilizó la palabra vaga y engañosa "división". Hizo la analogía de que el universo es como una ameba. Cuando los electrones pasan a través de las dobles rendijas, el gusano se divide y se multiplica en dos amebas casi idénticas. La única diferencia es que un insecto recuerda que los electrones pasan por la izquierda y el otro recuerda que los electrones pasan por la derecha.
Es posible que Wheeler se haya dado cuenta de que la palabra era inapropiada. En los márgenes del artículo escribió: "¿Dividir? Mejor otra palabra". Pero la mayoría de los físicos no conocían su punto. Quizás Wheeler debería haberlo hecho más dramático, escribiendo algo como "Pensé en una gran palabra, pero el espacio en blanco era demasiado pequeño para escribirla". Durante mucho tiempo, se entendió que la teoría del Sr. Flat era: cuando un. El electrón pasa a través de Cuando ocurre una doble rendija, el universo mágicamente se "divide" en dos universos separados, con un electrón pasando por la rendija izquierda y el otro al revés. De esta manera, la historia del universo es como una bifurcación en el camino. Cada vez que se realiza una observación, se bifurca en varios caminos, cada uno de los cuales corresponde a un posible resultado. Y cada bifurcación del camino, bajo constante observación, se divide aún más hasta el infinito. Pero cada camino es real, simplemente no pueden comunicarse entre sí.
Supongamos que observamos un experimento de doble rendija y encontramos que el electrón ha pasado por la rendija izquierda. De hecho, cuando observamos ese momento, el universo se ha "dividido" inconscientemente en dos partes casi idénticas. Ahora estamos en un "universo izquierdo" y también hay un "universo derecho" donde encontramos electrones que pasan por la rendija derecha, pero por lo demás todo es exactamente igual a nuestro universo. Quizás te preguntes: "¿Por qué estoy en el universo de la izquierda y no en el universo de la derecha?". Este tipo de pregunta obviamente no tiene sentido, porque en otro universo también puedes preguntar: "¿Por qué estoy en el universo de la derecha y no en el universo de la izquierda?". ?" La posición del observador ya no es importante, porque el universo se dividirá de todos modos, de hecho aparecerán "todos los resultados", todo lo producido por el proceso cuántico puede corresponder a un universo correspondiente, pero en la mayoría de los "universos salvajes" No hay criaturas inteligentes que hagan preguntas.
De esta manera el gato de Schrödinger no tiene que preocuparse por la vida o la muerte. Es solo que el universo se dividió en dos, uno con un gato vivo y otro con un gato muerto. Para el universo de los gatos vivos, los gatos siempre están vivos y no hay problema de superposición de vida y muerte. Para el universo Dead Cat, el gato en realidad muere en el momento de la división. No espere a que alguien abra la caja y "colapse" antes de poder llegar a una conclusión.
Desde el nacimiento del universo, ha habido innumerables divisiones de este tipo, y su número ha crecido exponencialmente, llegando rápidamente al infinito. El universo en el que nos encontramos ahora es sólo uno de ellos, y hay muchos otros. Algunos están muy cerca de nosotros y recientemente se han separado del árbol genealógico, mientras que aquellos que se separaron de nosotros en tiempos remotos pueden ser muy diferentes. Quizás exista un universo donde los asteroides no chocaron contra la Tierra y los dinosaurios todavía gobiernan el mundo. En un universo, la nariz de Cleopatra era un poco más corta, lo que no emocionó a César ni a Antonio. Aquellos "historiadores de la nariz" que rechazan el historicismo estarán interesados en los acontecimientos posteriores para ver si realmente existe un efecto mariposa histórico. En algún universo, Grouchy no llegó tarde a Waterloo y Hitler no dio la orden de detener el ataque antes de Dunkerque. En muchos más universos no hay vida ni planetas debido a constantes físicas inapropiadas.
En rigor, todo lo que puede suceder en la historia y en el futuro realmente ha sucedido o sucederá. Es solo que están en otros universos y no tienen contacto físico con el universo en el que vivimos. Estos universos son paralelos a nuestro mundo y no tienen conexión entre sí. Según la navaja de Occam, estos maravillosos universos no tienen sentido para nosotros. La teoría de muchos mundos a veces se denomina teoría del "universo paralelo" por este motivo.
La "división" del universo en realidad debería considerarse como un malentendido, pero hasta ahora, la mayoría de la gente, incluidos muchos físicos, ¡todavía entienden al Sr. Ping de esta manera! Desde este punto de vista, esta teoría parece demasiado fastidiosa. Para la cuestión de si un pequeño electrón pasa por la izquierda o por la derecha, ¡tenemos que participar en la división del universo entero! Mucha gente comentó esto como "matar un pollo con una diana". Einstein dijo una vez: "No puedo creer que con sólo mirar un ratón, el universo haya experimentado cambios trascendentales". Esta afirmación estaba dirigida originalmente a la escuela de Copenhague, pero representa el pensamiento de muchas personas: a la escuela de Copenhague. a expensas del universo Para atender la selección aleatoria de electrones, no es económico ni barato, y también produce muchos desechos no observables del "universo paralelo". ¿Uno de los defensores más activos de MWI, Bryce? Bryce S. DeWitt describió la primera vez que escuchó sobre MWI, diciendo: "Todavía recuerdo vívidamente la conmoción cuando encontré por primera vez el concepto de mundos múltiples. 100 caparazones autorreplicantes ligeramente defectuosos que se dividían en más copias, y finalmente irreconocibles . Esta idea difícilmente es consistente con el sentido común..." ¡Puede que nos resulte más fácil aceptar la "conciencia" que creer en la "división del universo"!
No es difícil imaginar que después de que el MWI de Flatt fuera publicado como tesis doctoral en 1957, a pesar de las recomendaciones y revisiones de Wheeler, todavía recibió una fría recepción en la comunidad de la física. Flat voló una vez a Copenhague para reunirse con Bohr en 1959, pero Bohr no quiso discutir ninguna nueva interpretación de la teoría cuántica ni comentar sobre ella, lo que lo frustró.
Por supuesto, como Bohr, defendió firmemente la teoría de Copenhague durante toda su vida. Con respecto a otras explicaciones que surgieron en la década de 1950, como la teoría de la función implícita de Bohm (a la que llegaremos más adelante), su comentario fue "Es como si esperáramos demostrar que 2 × 2 = 5 en el futuro". palabras antes de su muerte En una entrevista, Bohr también criticó a algunos filósofos, afirmando: "No saben que (el principio de complementariedad) es una descripción objetiva, y es la única descripción objetiva posible".
Debido a ser ignorado, el Sr. Flatt se retiró gradualmente de la física. Primero trabajó para el Departamento de Defensa y luego se convirtió en uno de los fundadores y presidente de la famosa empresa Lambda, que rápidamente lo convirtió en millonario. Pero sus ideas, que llegaron a ser llamadas "uno de los secretos más profundos del siglo XX", fueron ignoradas durante mucho tiempo. No fue hasta que Dewey redescubrió su interpretación de los muchos mundos en la década de 1970 y la promovió vigorosamente entre los físicos que el MWI se hizo conocido y rápidamente se convirtió en uno de los temas candentes. Hoy en día, esta explicación cuenta con un gran número de partidarios, ha ocupado el segundo lugar después de la explicación de Copenhague y es probable que la supere más adelante. Por esta razón, el propio Sr. Flat también planeó regresar al mundo físico para realizar algunas investigaciones sobre la mecánica cuántica, pero lamentablemente murió de un ataque cardíaco en 1982.
En la Universidad de Texas, donde asistieron Wheeler y DeWitt, el Sr. Flatt era uno de los hombres más respetados. Cuando lo invitaron a dar una conferencia sobre teoría cuántica, se le permitió fumar específicamente porque era un fumador empedernido. Esta es la única excepción en la historia de ese auditorio.
En "¿Dios juega a los dados? Una historia de la física cuántica", el autor también dedicó dos páginas a explicar MWI, por lo que no las pegaré una por una. Si está interesado, puede encontrar el libro en línea. Especialmente en lo que respecta a las causas y consecuencias de esta teoría, obtendrás una cosecha bastante completa después de leerla.