Багатосвітова інтерпретація квантової фізики Г’ю Еверетта
- Ігор Сальниченко
- 5 бер.
- Читати 14 хв
Оновлено: 8 бер.
Багатосвітова інтерпретація квантової механіки (БІКМ), як її назвав Брайс Дьюїтт на початку 1970-х років , була вперше запропонована американським фізиком Г’ю Евереттом III у 1957 році. Вона постулює, що для кожного можливого результату квантового вимірювання існує свій окремий «світ», де цей результат реалізується . На відміну від копенгагенської інтерпретації, що вводить колапс хвильової функції при акті вимірювання, багатосвітова інтерпретація взагалі заперечує об’єктивний колапс. Натомість універсальна хвильова функція еволюціонує детерміністично і безперервно, розщеплюючись на ортогональні компоненти, кожна з яких відповідає окремому квантовому сценарію або «світу» .
Теорія Еверетта має на меті розв’язати проблему вимірювання в квантовій механіці, усуваючи штучний поділ на квантову та класичну системи. З часом вона стала однією з основних інтерпретацій квантової механіки, хоча й досі залишається предметом наукових дискусій та суперечок . Ідеї Еверетта здійснили помітний вплив не лише на фундаментальну фізику, але й породили окремий напрям у науковій фантастиці . Нижче розглянуто історичний контекст виникнення БІКМ, її теоретичні засади та математичний апарат, вплив на сучасну науку і технології, а також основні критичні зауваження та відмінності від альтернативних підходів. Окремо висвітлено популяризацію цієї інтерпретації у масовій культурі та фантастиці.
Історичний контекст виникнення
В середині ХХ століття вчені усвідомили, що стандартна інтерпретація квантової механіки (копенгагенська) залишає відкритим питання про природу реальності квантових станів до вимірювання. Згідно з Нільсом Бором та його школою, квантова система описується хвильовою функцією до тих пір, поки не проведене вимірювання; у момент вимірювання хвильова функція нібито колапсує до одного з можливих станів. Інші ж потенційні результати просто «зникають» – така гіпотеза вводилась ад hoc для узгодження теорії з тим, що спостерігач бачить один визначений результат, а не їх накладання . Це явище колапсу не випливало з рівнянь квантової теорії (рівняння Шредінгера є повністю детерміністичним), що викликало концептуальну проблему вимірювання. Деякі провідні фізики, зокрема Альберт Айнштайн та Ервін Шредінгер, критично ставилися до ідеї особливого статусу акту спостереження. Шредінгер ще у 1952 році жартома зауважив, що згідно з рівняннями квантової механіки різні результати «відбуваються не як альтернативи, а всі разом одночасно», назвавши відмову прийняти це «безумством» . У такому контексті з’явилась ідея Г’ю Еверетта про існування багатьох світів.
Г’ю Еверетт III почав працювати над проблемою вимірювання під час аспірантури в Принстонському університеті під керівництвом Джона Вілера. 1954 року Еверетт висунув припущення, що колапс хвильової функції можна усунути з теорії, якщо припустити реальне існування всіх результатів. Він назвав свій підхід «інтерпретацією відносних станів» (Relative State Interpretation) . У його формулюванні кожен акт вимірювання призводить до розгалуження універсальної хвильової функції на кілька компонентів. Кожна така компонента відповідає конкретному результату вимірювання і включає стан вимірювального приладу та спостерігача, що зафіксували саме цей результат . З точки зору спостерігача, хвильова функція ніби «колапсує» в той момент, коли він дізнається результат. Однак насправді (в рамках інтерпретації Еверетта) інші компоненти хвильової функції нікуди не зникають, просто спостерігач не має доступу до них . Таким чином, всесвіт розщеплюється на паралельні світи щоразу, коли існує кілька квантових альтернатив. В кожному зі світів спостерігач бачить один з можливих результатів і не може взаємодіяти з іншими своїми «двійниками» з паралельних гілок реальності .
У квітні 1957 року Еверетт захистив дисертацію, запропонувавши свій революційний підхід до квантової механіки . За наполяганням Вілера, для публікації в Reviews of Modern Physics було підготовлено скорочений варіант роботи, відомий під назвою «Формулювання квантової механіки в термінах відносних станів» . Стаття Еверетта вийшла друком у липні 1957 року і, по суті, ознаменувала народження багатосвітової інтерпретації. Первинна реакція на нову ідею була стриманою або й негативною. Вілер, спочатку захоплений роботою свого учня, навіть привіз рукопис дисертації до Копенгагену, щоб особисто ознайомити Нільса Бора та його колег . Однак представники копенгагенської школи поставилися вкрай скептично: за спогадами сучасників, один із видатних фізиків того часу взагалі назвав працю Еверетта «теологією» . Еверетт не отримав підтримки від провідних фізиків-експериментаторів і, розчарований, фактично полишив академічну науку невдовзі після захисту. Вілер також згодом дистанціювався від цієї тематики. Протягом приблизно десятиліття ідея «багатьох світів» залишалася майже непоміченою науковою спільнотою .
Ситуація змінилася наприкінці 1960-х – початку 1970-х років. Фізик Брайс Дьюїтт, ознайомившись із роботами Еверетта, усвідомив потенціал його підходу до вирішення фундаментальних проблем квантової теорії. 1970 року Дьюїтт опублікував у журналі Physics Today статтю «Quantum Mechanics and Reality», де обговорював ідеї Еверетта та фактично ввів термін «багато світів» для опису множинності квантових результатів . Дьюїтт яскраво описав цю картину: «кожен квантовий перехід, що відбувається на кожній зірці, в кожній галактиці, у будь-якому куточку Всесвіту, розщеплює наш локальний світ на безліч копій» . Хоча така фраза здалася Вілеру «метафізичним надміром» , вона привернула увагу молодого покоління фізиків до інтерпретації Еверетта. У 1973 році Дьюїтт разом із Нілом Гремом видав збірник «The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics», куди увійшли як оригінальна дисертація Еверетта, так і низка статей інших авторів на цю тему . Ця книга вперше представила ідеї багатосвітовості широкому колу науковців. Відтоді інтерпретацію Еверетта почали усе частіше обговорювати у контексті квантової космології та фундаментальних досліджень: якщо застосувати квантову механіку до всього Всесвіту, то відсутність «зовнішнього» спостерігача робить підхід без колапсу особливо привабливим.
На кінець ХХ століття багатосвітова інтерпретація перетворилася на впливову течію у квантовій фізиці. Вона отримала подальший розвиток у роботах Джона Белла, Мюррея Гелл-Манна, Стівена Гокінга, Девіда Дойча та інших відомих учених. Хоча спочатку багато хто сприймав ідею паралельних світів як екзотичну, з часом її почали розглядати як серйозну кандидатуру на інтерпретацію за замовчуванням нарівні з копенгагенською. Згідно з опитуваннями серед фізиків, які займаються фундаментальними питаннями квантової теорії, нині БІКМ підтримують значна меншість, але помітна частка дослідників (близько 18% за одним із опитувань), тоді як традиційну інтерпретацію Бора обирають біля половини опитаних . Таким чином, попри скептицизм і критику, багатосвітова інтерпретація закріпилася як одна з основних інтерпретацій квантової механіки нарівні з іншими підходами .
Багатосвітова інтерпретація квантової фізики Г’ю Еверетта та її наукове обґрунтування
Багатосвітова інтерпретація Еверетта базується на припущенні про об’єктивну реальність хвильової функції для будь-якої фізичної системи – навіть такої великої, як цілий Всесвіт . У стандартній квантовій механіці хвильова функція (стан) із часом еволюціонує відповідно до рівняння Шредінгера. Еверетт запропонував не вводити жодних додаткових процесів (на кшталт колапсу), а прийняти, що рівняння Шредінгера завжди точне. Тоді після взаємодії квантової системи зі спостерігачем або вимірювальним приладом утворюється заплутаний стан, який є суперпозицією компонент, кожна з яких відповідає певному результату вимірювання. Наприклад, при вимірюванні спіну електрона стан «електрон + прилад + спостерігач» можна формально подати як суму двох термів: один терм відповідає результату «спін вгору» і містить «показання приладу = вгору» та відповідний стан спостерігача; другий терм – «спін вниз» з показанням приладу «вниз» і спостерігачем, що його побачив. Обидва терми існують одночасно в єдиній хвильовій функції всесвіту. Таким чином, квантовий формалізм залишається незмінним; відмінність БІКМ лише в інтерпретації: кожна складова суперпозиції трактуется як окрема реальність.
Відсутність колапсу
В цій інтерпретації ключовим є те, що колапс хвильової функції вважається уявним, суб’єктивним явищем. З точки зору зовнішнього «Бога-спостерігача», який бачить хвильову функцію цілком, ніякого колапсу не відбувається – всесвіт продовжує детерміністично еволюціонувати, охоплюючи всі варіанти. Спостерігач всередині системи, однак, після вимірювання виявляється лише в одному з відгалужених світів і тому суб’єктивно відчуває, що хвильова функція ніби «обвалилась» до цього результату. Іншими словами, розгалуження (branching) квантового стану замінює поняття колапсу. На момент вимірювання утворюються декілька копій спостерігача, кожна з яких бачить свій результат і не знає про існування інших. Кожна гілка (копія світу) є цілком реальна, але ізольована від інших, що унеможливлює їх подальшу взаємодію .
Механізм декогеренції
Як же забезпечується незалежність та невзаємодія паралельних світів? Тут важливу роль відіграє квантова декогеренція. Коли квантова система взаємодіє з великим середовищем (наприклад, вимірювальним приладом з багатьох атомів, повітрям, фотонами тощо), її різні компоненти суперпозиції набувають різних макроскопічних станів середовища. Через це між ними надзвичайно швидко гаснуть інтерференційні члени – стан системи перетворюється на статистичну суміш для будь-якого практичного спостерігача. Кожен компонент цієї суміші відповідає класично визначеному стану (прилад показує конкретне значення). Процес декогеренції фактично ділить хвильову функцію на некорельовані гілки. У рамках БІКМ декогеренція пояснює, чому різні світи не впливають один на одного і чому ми ніколи не спостерігаємо «проміжних» станів. Суб’єктивна поява колапсу хвильової функції розглядається як наслідок декогеренції – спостерігач у кожній гілці бачить впорядковану послідовність подій, узгоджену зі своїм минулим, тому що несумісні результати ефективно розділені і не можуть викликати інтерференції . Інакше кажучи, квантова декогеренція забезпечує емерджентне класичне поводження в кожному окремому світі, приховуючи від спостерігачів факт існування інших світів.
Ймовірність і статистика
Одне з тонких місць багатосвітової інтерпретації – це інтерпретація ймовірностей та правила Борна. Якщо реалізуються всі можливі результати, то що означає ймовірність? Еверетт та його послідовники стверджували, що ймовірність можна трактувати як відносну частоту появи певного результату серед величезної кількості гілок всесвіту . Згідно з цим підходом, хоча всі результати здійснюються, «вага» різних світів різна – гілки з вищою квантовою амплітудою відповідають більш частим результатам у статистичному наборі світів. Дьюїтт образно писав, що «міра існування» світу визначається квадратом модуля амплітуди відповідної гілки . У практичному плані це означає, що якщо провести багато однакових вимірювань, то частота результатів у множині розгалужених світів підкорятиметься закону Борна. Були спроби строго вивести правило Борна з формалізму БІКМ (через рішення задачі про рішення, теорію ігор тощо), проте вони залишаються предметом філософських дискусій і виходять за межі суто фізичної теорії . Важливо, що з погляду перевірки теорії БІКМ узгоджується з тими самими статистичними законами, що й будь-яка інша інтерпретація квантової механіки, адже математичний апарат не змінюється.
Пояснення парадоксів
Прихильники багатосвітової інтерпретації підкреслюють, що вона елегантно усуває низку відомих квантових парадоксів. Зокрема, парадокс Шредінгера з котом розв’язується тим, що кіт не перебуває у «живому і мертвому» стані – натомість утворюються два світи: в одному кіт живий, в іншому – мертвий . Немає потреби в особливому акті спостереження для «вирішення долі» кота, оскільки обидві долі реально реалізуються.
Парадокс друзя Вігнера (коли один спостерігач бачить суперпозицію, а інший – колапсований стан) також втрачає гостроту: перший спостерігач розгалужує всесвіт на дві гілки своїм вимірюванням, а другий, здійснюючи спостереження над першим, теж розгалужується і бачить лише одну з версій колеги . Аналогічно, у випадку парадоксу EPR відсутність колапсу означає, що немає миттєвої нелокальної дії – кожен корельований вимір просто розщеплює локальний стан, а глобальна хвильова функція залишається детерміністичною і локальною . Таким чином, БІКМ пропонує послідовну та реалістичну (хоч і незвичну) картину квантового світу, в якій всі процеси є локальними і детерміністичними на рівні мультивсесвіту, а ймовірність та колапс випливають із перспективи обмеженого спостерігача в одній гілці.
Вплив на сучасну фізику та можливі технологічні застосування
Статус у квантовій фізиці
Нині багатосвітова інтерпретація розглядається як одна з кількох основних інтерпретацій квантової механіки . Вона не вважається екзотичною псевдонауковою ідеєю, як могло здаватися півстоліття тому, а має поважний статус в академічних обговореннях поряд з копенгагенською інтерпретацією, теорією прихованих параметрів Бома, спонтанним колапсом (GRW) тощо. Більше того, саме застосування квантової механіки до Всесвіту в цілому (квантова космологія) часто фактично використовує підхід Еверетта: рівняння Вілера–Девітта для хвильової функції Всесвіту не передбачає жодного зовнішнього спостерігача, тож інтерпретація без колапсу є природною в цьому контексті. Як відзначали М. Гелл-Манн і Дж. Гартл, в квантовій космології евереттіанський підхід (разом із ідеєю декогеренції) дозволяє зрозуміти виникнення класичних історій всесвіту із квантової суперпозиції можливостей . Таким чином, ідеї Еверетта сприяли розвитку напрямків, де необхідно врахувати квантовий опис макроскопічних систем, зокрема у фізиці раннього Всесвіту.
Квантові обчислення
Цікавим є вплив багатосвітової інтерпретації на формування галузі квантових обчислень. Один з піонерів теорії квантового комп’ютера, Девід Дойч, є палким прихильником інтерпретації Еверетта. Він стверджував, що робота квантового комп’ютера насправді демонструє реальність паралельних світів: при виконанні квантового алгоритму, який перебирає багато варіантів одночасно, різні гілки реальності «обчислюють» кожен свій варіант, і підсумковий результат є наслідком інтерференції цих паралельних обчислень . Дойч навіть зазначав, що сам факт побудови працездатного квантового комп’ютера став би підтвердженням існування багатьох світів .
Хоча не всі згодні з таким трактуванням (можна інтерпретувати квантове паралельне обчислення і без залучення мультивсесвіту), цей приклад показує, як філософська інтерпретація може надихати технологічний прогрес. Багато дослідників, працюючи над квантовими алгоритмами, принаймні метафорично уявляють, що квантовий процес «розгалужується» на паралельні виконання. Тож БІКМ стала частиною наративу про те, чому квантові комп’ютери такі потужні.
Інші можливі застосування
Оскільки багатосвітова інтерпретація не додає нових рівнянь, а лише нову інтерпретацію, вона прямо не веде до унікальних експериментальних прогнозів або пристроїв, які відрізнялися б від передбачень стандартної квантової механіки. Всі фізично вимірювані ефекти будуть однакові незалежно від інтерпретації – зокрема, жоден експеримент поки що не зміг підтвердити чи спростувати існування паралельних світів, оскільки вони непомітні для нас. Проте концепція багатосвітовості стимулювала низку сміливих ідей на межі науки та філософії.
Наприклад, «квантове безсмертя» – думковий експеримент, що спирається на БІКМ, припускає, що свідомий спостерігач нібито ніколи не може помітити власної смерті, адже завжди існуватимуть гілки, де він вижив; інші гілки для нього суб’єктивно не існують. Хоча це міркування суто філософське і не підтверджене наукою, воно демонструє незвичні наслідки евереттіанської картини світу. У сфері фундаментальної фізики ідея мультивсесвіту надихає пошук більш глибоких теорій.
Деякі сучасні дослідження намагаються з’ясувати, чи можуть тонкі ефекти інтерференції між «світами» проявлятися у складних квантових системах, або ж чи існують модифікації БІКМ, які давали б перевірні передбачення. Наразі консенсус полягає в тому, що класична БІКМ принципово не дає експериментально відмінних результатів від інших інтерпретацій, тож її корисність полягає головно в концептуальному розумінні квантових процесів.
Критика, суперечки та альтернативні підходи
Основні застереження
Багатосвітова інтерпретація від самого початку стикнулась із критикою та нерозумінням, значною мірою через свою контрінтуїтивність. Одне з перших звинувачень – надмірна нефальсифіковність. Оскільки паралельні світи, за визначенням, не взаємодіють між собою, їх існування неможливо безпосередньо виявити. Критики вказують, що введення величезної кількості невидимих всесвітів є занадто високою ціною за усунення колапсу. Джон Вілер, який спершу підтримував Еверетта, зрештою відкликав свою підтримку, заявивши, що БІКМ «несе надто важкий багаж метафізики» . Джон Белл назвав цю інтерпретацію «екстравагантною та розпливчастою гіпотезою» і жартував, що міг би відкинути її як дурницю – однак визнавав, що в ній може бути раціональне зерно з точки зору пояснення квантових парадоксів . Інше часте зауваження стосується принципу Оккама: чи не простіше вважати, що існує один реальний світ, ніж постулювати нескінченну множину? Прихильники БІКМ відповідають, що формально її не можна назвати «багатослівнішою» за копенгагенську інтерпретацію, адже та змушена вводити особливий механізм колапсу (неконтрольований і незрозумілий), тоді як Еверетт пропонує обходитися тим самим рівнянням Шредінгера для всіх випадків. Цю полеміку інколи жартома зводять до питання: «багато світів чи багато слів?» – натякаючи, що суперечки точаться скоріше навколо слів (інтерпретацій), ніж навколо спостережуваних фактів.
Проблема ймовірності
Ще одна концептуальна трудність – розуміння поняття ймовірності в багатосвітовій картині. Якщо всі результати здійснюються, чому ж ми маємо очікувати з більшою ймовірністю один, а не інший? Критики (напр. Едріан Кент та ін.) стверджують, що евереттіанські спроби вивести правило Борна є циклічними або незадовільними . Виходить, що в БІКМ ймовірність – це не фундаментальне поняття, а суб’єктивне відчуття істоти, що не знає, в якій гілці вона опиниться. Деяким дослідникам така позиція видається незадовільною, адже фізична теорія зазвичай повинна прямо вказувати, які результати і з якими шансами відбудуться. Хоча практично БІКМ відтворює всі статистичні передбачення звичайної квантової механіки, філософське питання «що таке ймовірність, якщо всі варіанти реалізовані» залишається предметом дебатів.
Альтернативні інтерпретації
На тлі суперечок щодо багатосвітовості існує чимало інших інтерпретацій квантової механіки, кожна з яких має свої сильні і слабкі сторони. Копенгагенська інтерпретація, запропонована Бором і Гайзенбергом, традиційно була панівною: вона вводить поділ світу на квантову систему і класичного спостерігача, а колапс розглядається як фундаментальний невизначений процес. Вона проста у застосуванні, але залишає відкритим питання – де межа між квантовим і класичним? Інтерпретація де Бройля–Бома (теорія пілот-хвилі) постулює, що квантові частинки мають цілком визначені координати у просторі в будь-який момент, а загадкові квантові ефекти зумовлені існуванням прихованої хвилі, яка керує рухом частинки. Ця теорія відтворює всі результати квантмеху і навіть детерміністична, але ціною нелокальності: пілот-хвиля миттєво поширює вплив (через функцію хвилі) по всьому простору.
Теорії об’єктивного колапсу (типу GRW, або ідеї Роджера Пенроуза) вводять у рівняння квантової механіки додаткові нелінійні або стохастичні члени, які приводять до спонтанного колапсу хвильової функції дуже великих систем. Вони намагаються зробити процес колапсу фізично реальним і контрольованим, але такі моделі ще не отримали однозначного експериментального підтвердження. Інтерпретація квантових байєсіанців (QBism) узагалі стверджує, що хвильова функція – це суб’єктивний опис знань спостерігача, тож колапс – просто оновлення інформації при спостереженні. Існують і інші підходи: інтерпретація консистентних історій, реляційна інтерпретація, теорія багатьох розумів (варіація БІКМ, де розгалужуються тільки свідомості) тощо.
На сьогодні жодна з інтерпретацій не отримала вирішальної емпіричної переваги – всі вони узгоджуються з наявними експериментами. Тому вибір часто ґрунтується на естетичних або філософських вподобаннях фізика. Багатосвітова інтерпретація приваблює тих, хто цінує цілісність і детермінізм квантової теорії, але відштовхує тих, кому важко прийняти існування незліченних невидимих всесвітів. Суперечки між прихильниками різних підходів тривають і дотепер, що відобразилося навіть у соціології науки: за результатами згаданого опитування 2013 року, лише близько 18% опитаних схиляються до Евереттової інтерпретації, тоді як ~42% віддали перевагу копенгагенській, інші обрали інформаційні інтерпретації, об’єктивний колапс тощо . Втім, цей розподіл не означає, що більшість фізиків категорично відкидають БІКМ – радше багато хто зайняв вичікувальну позицію, вважаючи її цікавою можливістю, яку ще належить повністю осмислити.
Філософські аспекти
Багатосвітова інтерпретація піднімає і філософські питання про природу реальності, свідомості та ідентичності. Якщо існують численні копії «мене» в різних світах, то що таке особистість? Чи розгалужується свідомість разом зі світом, чи вона «обирає» одну гілку? Деякі філософи і фізики (наприклад, Макс Тегмарк) зазначають паралелі між БІКМ та ідеями про множинність світів у філософії можливих світів. Дехто намагається поєднати БІКМ з теорією свідомості (звідси інтерпретація «багатьох розумів»). Попри ці розвідки, консенсусу немає, і багато науковців віддають перевагу прагматичному підходу: інтерпретація Еверетта – це зручна концептуальна рамка, але в повсякденних розрахунках квантової фізики можна спокійно використовувати стандартні правила, не думаючи про паралельні світи. Влучно підсумував ситуацію американський фізик Девід Мермін:
«Нові інтерпретації квантової механіки – це багато галасу (і світів) ні про що»
маючи на увазі, що всі вони еквівалентні у передбаченнях, тож сперечатися варто обережно. Тим не менше, сам факт існування таких дискусій збагачує наше розуміння квантової теорії і спонукає шукати більш фундаментальні відповіді.
Популяризація в науковій фантастиці та масовій культурі
Ідея існування паралельних світів, що відгалужуються при кожному виборі, виявилася надзвичайно привабливою для письменників-фантастів і творців масової культури. Насправді поняття «багато світів» проникло у науково-фантастичну літературу майже одразу після публікацій Еверетта. В 1960-х роках з’явилися оповідання і романи, де обігрувалися альтернативні історії та паралельні реальності. Письменники не завжди посилалися прямо на квантову фізику, але концепція була очевидною. Наприклад, американський фантаст Ларрі Нівен у своєму відомому оповіданні «All the Myriad Ways» (1968) описав ситуацію, коли відкриття переходів між паралельними всесвітами призвело до хвилі нігілізму і злочинності: дізнавшись, що в іншому світі вони все одно зроблять інший вибір, люди втрачають мотивацію і вчиняють самогубства або злочини, вважаючи, що це вже не має значення . Такий похмурий погляд відображав філософські наслідки інтерпретації Еверетта. В 1976 році сам термін «Many Worlds» проник до ширшої аудиторії, коли з’явився у назві історії, надрукованої в популярному журналі Analog Science Fiction and Fact. З цього моменту ідея багатьох світів стала впізнаваною частиною науково-фантастичного жанру .
У наступні десятиліття мотив паралельних всесвітів міцно закріпився у фантастиці. Безліч творів у жанрі альтернативної історії (що було ще до Еверетта, але отримало нове наукове підґрунтя), фентезі та наукової фантастики експлуатують концепцію відгалуження реальності. Знамениті автори, такі як Філіп Дік, Майкл Муркок, Урсула Ле Гуїн та інші, створювали твори, де герої переживають одразу кілька можливих версій життя чи подорожують між світами. У масовій культурі ідея мультивсесвіту особливо розквітла у кіно та серіалах кінця ХХ – початку XXI століття. Сьогодні паралельні всесвіти – центральна тема багатьох популярних фільмів. Зокрема, у супергеройських блокбастерах Marvel відкрито вводиться мультивсесвіт: у фільмах та серіалах на кшталт «Локі», «Людина-павук: Додому шляху нема» та «Доктор Стрендж у мультивсесвіті божевілля» герої стикаються з альтернативними версіями себе та своїх світів . Фільм 2022 року «Все завжди і водночас» (реж. Ден Кван, Деніел Шайнерт) отримав визнання критиків саме завдяки оригінальному використанню теми множинних всесвітів, де героїня переміщується через численні версії свого життя . У жанрі анімації надзвичайно популярним став серіал «Рік та Морті», що з гумором досліджує абсурдні наслідки подорожей між незліченними вимірами . Схожі ідеї з’являються і в літературі масового жанру, і в відеоіграх.
Цікаво, що науковці часто беруть участь у популяризації багатосвітової інтерпретації, консультуючи авторів або самі пишучи науково-популярні книги. Наприклад, фізик Макс Тегмарк у своїй книзі «Наш математичний всесвіт» виділяє «рівень III мультивсесвіту», який відповідає саме багатосвітовій інтерпретації квантової механіки. Таким чином, ідея Еверетта інтегрувалася не лише в науку, але й в культурний дискурс про природу реальності. Для багатьох людей перше знайомство з концепцією паралельних світів відбувається не через підручники квантової фізики, а через фантастику або фільми. Звісно, художні твори часто спрощують або перекручують наукові деталі заради сюжету. Проте вони справляють значний вплив на масову свідомість, роблячи такі поняття, як «квантовий мультивсесвіт», частиною сучасного світогляду.
Висновки
Багатосвітова інтерпретація Г’ю Еверетта, що колись здавалася радикальною і маргінальною ідеєю, сьогодні посідає важливе місце у філософії квантової фізики. Історія її розвитку демонструє, як наукові концепції можуть випереджати свій час: від холодного прийому в 1950-х – до поступового визнання в наступні десятиліття. Хоча БІКМ не додала нових рівнянь або експериментальних передбачень, вона змінила наше уявлення про те, що описує хвильова функція. Наукове обґрунтування цієї інтерпретації ґрунтується на строгому дотриманні принципу універсальності квантових законів і використанні механізму декогеренції для пояснення появи класичного світу, який ми спостерігаємо. Багатосвітова інтерпретація стимулювала численні дискусії щодо природи реальності і значення ймовірності, та надихнула нові покоління фізиків більш сміливо мислити про квантовий світ. Незважаючи на критику (зокрема за надмірну «плодючість» реальностей і брак перевірюваності), вона залишається привабливою завдяки своїй логічній цілісності: Всесвіт за Евереттом є квантовомеханічним без залишку, без класичних домішок і довільних правил колапсу. І навіть якщо остаточну істину про інтерпретацію квантової механіки ще не знайдено, багатосвітова інтерпретація вже залишила помітний слід і в розвитку фізичної науки, і в культурному просторі, змусивши широку аудиторію задуматися над питанням: чи є наш Всесвіт лише одним з безлічі паралельних світів?
Список використаних джерел:
1. DeWitt B. S. Quantum Mechanics and Reality // Physics Today. – 1970. – Vol. 23, №9. – P. 30–35.
2. DeWitt B. S., Graham N. (Eds.) The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. – Princeton: Princeton University Press, 1973. – 252 p.
3. Everett H. “‘Relative State’ Formulation of Quantum Mechanics” // Reviews of Modern Physics. – 1957. – Vol. 29, №3. – P. 454–462.
4. Gribbin J. The Many-Worlds Theory, Explained // The MIT Press Reader. – 2020. – URL: https://thereader.mitpress.mit.edu/the-many-worlds-theory/ (дата звернення: 02.03.2025).
5. Ouellette J. This Month in Physics History: May 31, 1957: DeWitt’s Letter on Everett’s “Many Worlds” Theory // APS News. – 2009. – Vol. 18, №5. – P. 2.
6. Schlosshauer M., Kofler J., Zeilinger A. A Snapshot of Foundational Attitudes Toward Quantum Mechanics // Studies in History and Philosophy of Modern Physics. – 2013. – Vol. 44, №3. – P. 222–230.
7. Zurek W. H. Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical // Reviews of Modern Physics. – 2003. – Vol. 75, №3. – P. 715–775.
Комментарии