Mark Buchanan Wen Shea traduzione

Circa 50 anni fa, un punto di standard di vista della meccanica quantistica in fisica da parte di studenti insoddisfatti, con le sue idee nuove.

Nel 1957, uno dagli Stati Uniti un giovane fisico all'Università di Princeton ha pubblicato le sue carte prima - La carta non era poi stata importante, e poi si comincia con la comunità accademica scomparso. Fino alla sua morte nel 1982 (morì a 51 anni) Finora, è stato l'industria della difesa statunitense, un ingegnere e analista. Ma alcuni fisici dicono che, Hugh Everett (Hugh Everett) e di ampio respiro contributo alla scienza ben oltre la sua carta che copre la gamma. Hanno detto che le sue carte prima in meccanica quantistica per risolvere il mistero del corpo di uno dei più antichi fornire un nuovo approccio.

La teoria quantistica ha fatto molte grandi conquiste, ma i fisici sono sempre auto-consistenza della logica della sua insoddisfazione. L'equazione di Schrödinger onda, per esempio, la teoria quantistica suggerisce che le micro-particelle, come e-sarebbe uno strano "stato di sovrapposizione", che li rende contemporaneamente in due luoghi. Equazione di Schrodinger ci aiutano a spiegare il comportamento degli atomi, ma la sedia, per esempio, che le particelle microscopiche dal macro-oggetto, perché non si vede mai una sedia può apparire contemporaneamente in due luoghi diversi?

Il 20 ° secolo, il 20 alla fine del Niels Bohr e Heisenberg nella loro interpretazione di Copenaghen famosa proposto, il motivo per cui non abbiamo visto alla sovrapposizione macro oggetto è perché quando si cerca di misurare la sovrapposizione delle volte crollo. Il contrasto è che Everett propone un'altra idea - Stato di sovrapposizione infatti compromettere il nostro mondo, dobbiamo solo non accorgersi di nulla. Come ha sottolineato, la descrizione matematica della teoria quantistica, quando ci imbattiamo in una sovrapposizione di particelle, ed è qui, dove, quando il ruolo di sovrapposizione sarà nel nostro corpo, trasformando in uno di noi vedere che le particelle in Qui si può vedere che le particelle e la gente lì. In realtà, dal punto di vista posteri, Everett si è fatto un universo in fisica quantistica può essere suddiviso in coesistenza parallela di "più del mondo".

L'idea è stata respinta per essere stato troppo strano, e in quel momento una serie di altre teorie sono state avanzate. Questo esperimento non può fare nulla. I critici sostengono che l'esperimento non può essere il "multi-mondo", teoria e altre teorie, dall'altro. "Se gli esperimenti continuano a confermare che la teoria quantistica, allora ci troviamo in una situazione estremamente difficile, ma in una diversa teoria per prendere una decisione," Columbia University il fisico e filosofo David Albert (David Albert ) ha detto. Ma i sostenitori dicono che, attraverso la continua scoperta necessari per negare l'interpretazione di Copenaghen del "crollo" degli elementi di prova, l'esperimento servirà a chiarire le varie teorie.

La fine del 2007, un certo numero di fisici, filosofi e matematici in Canada e in Inghilterra si incontrano per discutere degli ultimi 50 anni la teoria Everett, presente e futuro. "Questa teoria," gli organizzatori della Conferenza, in Inghilterra, Oxford University filosofo della scienza 西蒙桑德斯 (Simon Saunders) ha detto, "ha già un certo sostegno per i suoi principali argomenti a favore e contro, e presto ci sarà una conclusione. Anche se questa conclusione non è finalizzata alla teoria stessa, almeno puoi dirci con precisione i suoi vantaggi e svantaggi. "

Ha perso il controllo

Sin dagli inizi del 20 divenne l'interpretazione della meccanica quantistica della fisica atomica e nucleare, dopo un mezzo indispensabile per l'interpretazione della meccanica quantistica per sé, e perché non siamo in uno stato di sovrapposizione di una questione del genere è stata colpita da un fisico. Bohr, e gli altri primi interpretazione della meccanica quantistica direttamente al nostro mondo, nella classica e quantistica delle due parti, e assumiamo che la teoria quantistica funziona solo a quest'ultimo. Secondo la loro teoria, elettronica e altri micro-particelle seguiranno l'onda meccanica quantistica movimento, fino a quando non e oggetti macroscopici (come ad esempio strumenti di misura) interagiscono, e il loro numero crollo in una sovrapposizione di stati. Bohr ha sottolineato che l'interazione quantistica della incontrollabilità intrinseca può essere spiegata con la misura reale del non prevedibile.

[Nella foto]: Hugh Everett (a destra) di articoli pubblicati nel 1957 a contestare l'interpretazione del Niels Bohr sulla meccanica quantistica.

20 ° secolo, il 30, il matematico ungherese John von Neumann (John von Neumann) per l'ipotesi del collasso "Matematica dell 'interpretazione di Copenaghen, dopo di che è diventata la modalità standard della meccanica quantistica. Utilizzando questa ipotesi, è possibile misurare con precisione nel calcolo della probabilità di risultati diversi. Ma la teoria quantistica non è esattamente dirci perché e quando avverrà il collasso. Nonostante questi successi, ma la teoria quantistica sembra ancora non completa. "Quando appaiono nei libri di testo del tempo," la U. S. Los Alamos National Laboratory fisico Woqi Ke Zu Ruike (Wojciech Zurek) disse: "L'assioma della teoria quantistica sono mutuamente contraddittorie".

L'unità del quantum e macro --

Per molti fisici, il più importante di Einstein e Niels Bohr nel classico e mondo quantistico, i fisici hanno portato a differenze del mondo oggettivo è arbitraria e non può accettare la divisione. La teoria quantistica dovrebbe essere in grado di utilizzare lo strumento classico di misura, dopo tutto, essi sono anche formate da particelle micro-. Da allora, il restauro è diventata un tale olistico fisici quantistici hanno un obiettivo importante.

50 anni dopo la 20 ° secolo cominciò, gli Stati Uniti, rappresentata dal fisico David Bohm, i teorici hanno cercato di sviluppare un autonomo teoria quantistica coerente. Bo Muti fuori della cosiddetta "variabili nascoste" interpretazione, in cui le micro-particelle hanno una posizione unica e la velocità. La teoria di Bohm non richiede l'uso crollo, ma la sua insolita struttura matematica, e ovviamente non l'esperimento di misurare le caratteristiche di queste variabili nascoste rende solo attirato un piccolo numero di fisici.

Negli ultimi 20 anni, gli scienziati hanno anche sollevato una serie di interpretazioni. Queste spiegazioni è coerente con Bohr, ma più specifico. Essi propongono modifiche alla equazione di Schrödinger, che permette la sovrapposizione di diversi stati di fronte macro-oggetti possono essere automaticamente rapidamente precipitare in uno, questo è il motivo per cui non abbiamo visto nel mondo reale per fornire una spiegazione più accurata sovrapposizione. Attraverso l'uso di auto-consistente nella approccio matematico l'equazione di Schrodinger, queste ipotesi teorie collasso non è più necessaria.

Everett fornisce un modo per un altro. Egli ritiene che non accadrà collasso l'universo, ognuno è dato tutto per l'equazione di Schrödinger della meccanica moto ondoso approccio. Egli ha proposto che abbiamo visto un simile fenomeno di collasso semplicemente perché la nostra è la parte quantum del mondo, e quindi in Stati diversi in sovrapposizione. Everett ritiene che la teoria quantistica del mondo reale, offre la propria interpretazione, che è, la divisione dell'universo in più mondo parallelo.

"Secondo questa idea," Oxford University, David Dodge (David Deutsch), ha dichiarato: "Il nostro universo è solo una grande multi-universo, una piccola parte. Ci sono tutte le cose dell'universo - tra cui tu, io, ogni uno atomo e ogni galassia - nell'universo, tutti hanno omologhi in altri organismi ".

Queste tre teorie hanno i loro sostenitori, ma per coloro che si dedicano in informazione quantistica e la cosmologia, gli scienziati, ci sono un numero crescente di scienziati punto al lato Everett. "Con questo punto di vista in queste aree possono essere auto-modo coerente con la teoria quantistica suoi limiti logici", Zurui Ke ha detto, "ed è Everett ci dà la possibilità."

L'idea di Everett sta diventando sempre più popolari, in parte a causa della teoria quantistica, i fisici sono stati progettati per affrontare questi prima che la questione sembra essere fatale progressi sono stati compiuti. Un problema è che la teoria di Everett indica che, sebbene il mondo era diviso in diversi rami, proprio non ci dice chiaramente come questi rami formati. Ad esempio, nella teoria quantistica standard, in una definizione di stato di sovrapposizione elettronica, se la velocità è molto vaga, poi la sua posizione può essere definito con precisione, e viceversa. Queste due immagini non esistono di chiunque altro che è più esatto dire che. Allo stesso modo, nella teoria di Everett non riesce a trovare un metodo chiaro di sovrapposizione può essere utilizzato per identificare la composizione di un certo numero di co-esistenza di differenti branche.

Frode

20 ° secolo, 70 anni, un fisico dell'Università di Heidelberg, in Germania Ditezehe (Dieter Zeh) ha sviluppato una teoria noto come decoerenza, dopo Zurui Ke loro estesa. Questa teoria sostiene che, poiché i sistemi quantistici interagire con l'ambiente circostante, che non sarà un tempo in stato di sovrapposizione, ma tendono ad essere "decoerenza". Di conseguenza, il ruolo dell'ambiente rende il sistema quantistico si comportano come se il crollo si è verificato, e anzi sono e l'ambiente circostante più strettamente impigliato in insieme, in modo che nessun esperimento in grado di rilevare, ma anche per molti-sistema di particelle è più il caso.

Molti fisici ritengono che in combinazione con decoerenza, il "multi-teoria del" mondo sarebbe look più attraente. Questo perché la decoerenza in oggetti macroscopici, è possibile individuare lo stato comune, rendendo più affidabile e quindi molto con osservabilità. Questa teoria ha anche ricevuto alcuni esperimenti di riconoscimento, a quanto pare, è andato anche l'aggiunta di teoria del mondo più, in un sacco di incertezza.

Un altro annosi problemi teoria Everett, probabilità, che la pietra angolare della fisica quantistica. L'impiego delle ipotesi collasso, la dimensione della funzione d'onda può essere usata per calcolare la probabilità di posizione e la velocità degli elettroni. Ma il multi-sistema quantistico nel mondo non crollerà mai, a causa di sostenitori, quindi non c'è alcuna probabilità di questa affermazione. "In teoria di Everett," University of Western Ontario fisico filosofo Weien Mai Ye Fude (Wayne Myrvold) disse: "Sembra che ci sia spazio per la probabilità di terra".

Anche così, prendendo in considerazione il cervello umano, e di altre organizzazioni come registrare i cambiamenti nel loro ambiente, Dodge, e con il filosofo fisica all'Università di Oxford, David Wallace (David Wallace) ha recentemente proposto un metodo in Everett's per stabilire la teoria della probabilità quantistica.

Il loro uso di teoria delle decisioni - una sorta di logica è utilizzata per ottimizzare il processo decisionale della scienza - a studiare se una succursale situata in un multi-universo mondo, l'individuo ha cercato di prevedere il più accuratamente possibile i risultati del mondo reale, allora lui o lei è come fare . Essi hanno concluso che, quando questi individui entrare nel nuovo mondo del multi-ramo del volto di nuovi risultati, che avrebbero probabilità "assegnato" a quei rami, alla fine sarà dato degli stessi presupposti e la probabilità di collasso.

Anche se non tutti sono convinti di questo, ma alcuni fisici ritengono che la Dodge e Wallace riuscita a dimostrare al mondo come costruire in teoria quantistica Everett, la probabilità di una persona fisica. "Non credo che sia pienamente capace di lavoro", Maiyefude ha detto, "Ma abbiamo fatto enormi progressi, ma non ha fatto anche come avevo creduto impossibile."

Più grande e migliore

Everett appassionati sostenitori della teoria che sempre più sofisticati, esperimento di fisica moderna, a dispetto del costante ha confermato le previsioni della teoria quantistica, ma si può anche contenere un'eccezione sconosciuta. La teoria di Everett, come previsto, l'uso della contenzione e Atom esperimenti di ottica quantistica a casa erano le particelle più nel sistema contiene lo stato osservato sovrapposizione quantistica. "Multiple World Theory sta lentamente diventando la corrente principale della fisica," gli Stati Uniti, York University matematico Tuonisade Barry (Tony Sundbery) ha detto, "in quale parte del motivo è che si può vedere che, in assenza di ipotesi di crollo sotto la teoria dei quanti in un sistema sempre più grande è ancora valido ".

Tuttavia, Albert ha detto, vorrebbe utilizzare esperimenti per dimostrare la teoria del mondo multipla può essere uno sforzo inutile. Egli ha sottolineato che tutte coerenti con la teoria più mondo, esperimenti, e anche coerente con la teoria quantistica, ma alcuni di essi con le teorie di Bohm nascosti variabile, così come qualche altra partita. Osservato nell'esperimento del collasso della funzione d'onda sarà negativo la teoria di Everett, ma non c'è ragione di questo fenomeno osservato può essere semplicemente perché nello stato di sovrapposizione quantistica negli esperimenti di controllo causato difficoltà.

Fisici auguro che gli esperimenti futuri esaminando l'equazione di Schrödinger modificato può essere più diretto sfida per il punto di vista del collasso della funzione d'onda. "Purtroppo", ha detto Albert, "A questo proposito, la nostra capacità di sperimentazione è ancora ben lungi dall'essere sufficiente." Anche se alcuni scienziati hanno un progetto grande per la macro-oggetti - per esempio, da 1 milione di particelle di gas -- di trovare le prove di sovrapposizione degli stati collasso, ma per il momento l'esperimento sovrapposizione quantistica il miglior record del numero di particelle in un solo circa 1.000.

Vedere per credere

Nonostante la fine del 2007 due riunioni si sono svolte a sostenitori di Everett ha organizzato, la conferenza non diventerà un colloqui "unilaterale", molti scienziati ancora si prova per gli aspetti sperimentali e teorici concettuali inerenti alle loro il proprio punto di vista. "Anche se si accetta una 'multi-mondo' punto di vista," l'Università di Oxford il fisico Roger Penrose (Roger Penrose) disse: "Hai ancora bisogno di un auto-teoria coerente per spiegare il nostro mondo reale in cui si sentono fisica. ", ha detto, la mancanza di multi-teoria del mondo che sarebbe un carro molto davanti ai buoi.

Anche se questo atteggiamento di freddo, Albert anche realizzati in questo campo, la teoria dà una valutazione positiva del progresso, ha detto: "La mia opinione personale è che alla fine non ci riuscirà. Ma almeno ora la gente conosce il problema è Dove si trova ".

Everett Sanders, e altri sostenitori del parere che chi si oppone alla teoria di più persone nel mondo, indipendentemente dal fatto che sono ammessi, più o meno, perché istintivamente non come i risultati di questa teoria non-intuitiva. "In Everett l'interpretazione della teoria quantistica, sotto molto strano. Probabilmente perché è troppo bello, in modo da rendere la maggior parte dei fisici non erano gravi su di esso", ha detto Saunders. Ma in generale, se si è impegnata nella ricerca di più fisico nel mondo per spiegare lo studio, o impegnarsi in altri fisici, sono tutti d'accordo almeno con il punto chiave dei documenti di Everett, che prendono una teoria quantistica approccio molto cauto.

[Natura 2007 Nian 7 Yue 5日]

Questo indirizzo (Reprinted si prega di riferimento): Copia
La raccolta e la condivisione di questo articolo: Maggiori informazioni ...