Als je een fan bent van sciencefictionfilms, ben je waarschijnlijk bekend met het idee van alternatieve universums - hypothetische bestaansgebieden met verschillende versies van onszelf. Hoe ver van de realiteit het ook klinkt, het is een vraag waar wetenschappers over hebben nagedacht. Dus hoe goed komt de fictie overeen met de wetenschap?

De interpretatie van vele werelden is een idee in de natuurkunde dat het concept van meerdere bestaande universums ondersteunt. Het komt voort uit de manier waarop we de kwantummechanica begrijpen, die de regels van onze reguliere wereld tart. Hoewel het onmogelijk te testen is en wordt beschouwd als een interpretatie in plaats van een wetenschappelijke theorie, denken veel natuurkundigen dat het mogelijk is.

"Als je naar de gewone wereld kijkt, zijn dingen meetbaar en voorspelbaar - als je een bal van een dak laat vallen, valt hij op de grond. Maar als je op heel kleine schaal kijkt in de kwantummechanica, houden de regels op van toepassing. van voorspelbaarheid gaat het over waarschijnlijkheden", zegt Sarah Martell, universitair hoofddocent aan de School of Physics, UNSW Science.

De fundamentele kwantumvergelijking - een golffunctie genoemd - toont een deeltje dat veel mogelijke posities bewoont, met verschillende kansen die aan elk worden toegewezen. Als je zou proberen het deeltje te observeren om zijn positie te bepalen - in de natuurkunde bekend als het 'instorten' van de golffunctie - zul je het op slechts één plek vinden. Maar het deeltje bewoont eigenlijk alle posities die door de golffunctie zijn toegestaan.

Deze interpretatie van de kwantummechanica is belangrijk, omdat het helpt bij het verklaren van enkele van de kwantumparadoxen die logica niet kan beantwoorden, zoals waarom een ​​deeltje op twee plaatsen tegelijk kan zijn. Hoewel het voor ons misschien onmogelijk lijkt, omdat we tijd en ruimte als vast ervaren, telt het wiskundig op.

"Als je een meting doet in de kwantumfysica, meet je maar een van de mogelijkheden. We kunnen daar wiskundig mee werken, maar het is filosofisch ongemakkelijk dat de wereld niet langer voorspelbaar is", zegt A/Prof. zegt Martell.

"Als je niet vastloopt in de filosofie, ga je gewoon verder met je natuurkunde. Maar wat als de andere mogelijkheid waar zou zijn? Dat is waar dit idee van het multiversum om de hoek komt kijken."

Het kwantummultiversum

Zoals het wordt afgebeeld in veel sciencefictionfilms, suggereert de interpretatie van vele werelden dat onze realiteit slechts een van de vele is. Het universum splitst of vertakt zich zogenaamd in andere universums wanneer we actie ondernemen - of het nu een molecuul is dat beweegt, wat je besluit te eten of je carrièrekeuze.

In de natuurkunde kan dit het beste worden verklaard door het gedachte-experiment van de kat van Schrödinger. In de veelwerelden-interpretatie, wanneer de doos wordt geopend, splitsen de waarnemer en de mogelijk levende kat zich in een waarnemer die naar een doos met een overleden kat kijkt en een die naar een doos met een levende kat kijkt.

"Een versie van jou meet het ene resultaat, en een versie van jou meet het andere resultaat. Op die manier hoef je niet uit te leggen waarom een ​​bepaalde kans het resultaat was. Het is gewoon alles wat kan gebeuren, gebeurt, ergens," A/ prof. zegt Martell.

"Dit is de logica die vaak wordt weergegeven in sciencefiction, zoals 'Spider-Man:Into the Spider-Verse', waar vijf verschillende Spider-Men in verschillende universums bestaan ​​op basis van het idee dat er een andere gebeurtenis was die de voortgang en tijdlijn."

Deze interpretatie suggereert dat onze beslissingen in dit universum gevolgen hebben voor andere versies van onszelf die in parallelle werelden leven. Maar hoe zit het met de mogelijkheid van interactie met deze hypothetische alternatieve universums?

Volgens de interpretatie van de vele werelden zouden mensen niet in staat zijn om met parallelle universums om te gaan zoals in films, hoewel sciencefiction hiervoor een creatieve licentie heeft.

"Het is een apparaat dat altijd in stripboeken wordt gebruikt, maar het is niet iets waar de natuurkunde iets over te zeggen heeft", zegt A/Prof. zegt Martel. "Maar ik hou van sciencefiction vanwege de creativiteit en de manier waarop kleine wetenschappelijke feiten de motivatie kunnen worden voor een personage of de essentiële crisis in een verhaal met personages als Doctor Strange."

"Als er niets anders is, kan sciencefiction de wetenschap toegankelijker maken, en hoe meer mensen over wetenschap praten, hoe beter", zegt A/Prof. zegt Martell.

"Ik denk dat we onszelf veel goed doen door haken te plaatsen die mensen kunnen grijpen. Dus als we mensen via populaire cultuur geïnteresseerd kunnen krijgen in wetenschap, zullen ze meer geïnteresseerd zijn in de wetenschap die we doen." + Verder verkennen

Wat is het multiversum, en bestaat het echt?