1954, een jonge promovendus aan de Princeton University genaamd Hugh Everett III kwam met een radicaal idee:dat er parallelle universums bestaan, precies zoals ons universum. Deze universa zijn allemaal gerelateerd aan de onze; inderdaad, ze vertakken zich van de onze, en ons universum is vertakt van anderen. Binnen deze parallelle universums, onze oorlogen hebben andere resultaten gehad dan de oorlogen die we kennen. Soorten die in ons universum zijn uitgestorven, zijn in andere geëvolueerd en aangepast. In andere universums, wij mensen zijn misschien uitgestorven.

Deze gedachte verbijstert de geest en toch, het is nog steeds begrijpelijk. Noties van parallelle universums of dimensies die op de onze lijken, zijn verschenen in sciencefictionwerken en zijn gebruikt als verklaringen voor metafysica. Maar waarom zou een jonge opkomende natuurkundige mogelijk zijn toekomstige carrière op het spel zetten door een theorie te stellen over parallelle universums?

Met zijn Veel-werelden theorie , Everett probeerde een nogal kleverige vraag te beantwoorden met betrekking tot: kwantumfysica :Waarom gedraagt ​​kwantummaterie zich grillig? Het kwantumniveau is het kleinste dat de wetenschap tot nu toe heeft ontdekt. De studie van de kwantumfysica begon in 1900, toen de natuurkundige Max Planck het concept voor het eerst introduceerde in de wetenschappelijke wereld. Plancks onderzoek naar straling leverde enkele ongebruikelijke bevindingen op die in tegenspraak waren met de klassieke natuurkundige wetten. Deze bevindingen suggereerden dat er andere wetten aan het werk zijn in het universum, opereren op een dieper niveau dan het niveau dat we kennen.

1. Onzekerheidsprincipe van Heisenberg
2. Theorie van vele werelden
3. Parallelle universums:split of string?

Onzekerheidsprincipe van Heisenberg

In vrij korte tijd, natuurkundigen die het kwantumniveau bestudeerden, merkten een aantal eigenaardige dingen op over deze kleine wereld. Voor een, de deeltjes die op dit niveau bestaan, kunnen willekeurig verschillende vormen aannemen. Bijvoorbeeld, wetenschappers hebben waargenomen fotonen -- kleine pakketjes licht -- die werken als deeltjes en golven. Zelfs een enkel foton vertoont deze vormverandering [bron:Brown University]. Stel je voor dat je eruitzag en je gedroeg als een solide mens als een vriend naar je keek, maar toen hij weer omkeek, je had een gasvorm aangenomen.

Dit is bekend komen te staan ​​als de Onzekerheidsprincipe van Heisenberg . De natuurkundige Werner Heisenberg suggereerde dat alleen door kwantummaterie te observeren, we beïnvloeden het gedrag van die zaak. Dus, we kunnen nooit helemaal zeker zijn van de aard van een kwantumobject of zijn attributen, zoals snelheid en locatie.

Dit idee wordt ondersteund door de Kopenhagen interpretatie van de kwantummechanica. Gesteld door de Deense natuurkundige Niels Bohr, deze interpretatie zegt dat alle kwantumdeeltjes niet in de ene of de andere toestand bestaan, maar in al zijn mogelijke toestanden tegelijk. De som van mogelijke toestanden van een kwantumobject wordt zijn . genoemd Golf functie . De toestand van een object dat in al zijn mogelijke toestanden tegelijk bestaat, wordt zijn . genoemd superpositie .

Volgens Bohr, wanneer we een kwantumobject observeren, we beïnvloeden zijn gedrag. Observatie verbreekt de superpositie van een object en dwingt het object in wezen om één toestand uit zijn golffunctie te kiezen. Deze theorie verklaart waarom natuurkundigen tegengestelde metingen hebben gedaan van hetzelfde kwantumobject:het object "koos" verschillende toestanden tijdens verschillende metingen.

Bohr's interpretatie werd algemeen aanvaard, en nog steeds door een groot deel van de kwantumgemeenschap. Maar de laatste tijd, Everett's Many-Worlds-theorie heeft serieuze aandacht gekregen. Lees de volgende pagina om erachter te komen hoe de Many-Worlds-interpretatie werkt.

Theorie van vele werelden

De jonge Hugh Everett was het eens met veel van wat de zeer gerespecteerde natuurkundige Niels Bohr had gesuggereerd over de kwantumwereld. Hij was het eens met het idee van superpositie, evenals met het begrip golffuncties. Maar Everett was het in één essentieel opzicht niet met Bohr eens.

aan Everett, het meten van een kwantumobject dwingt het niet in een of andere begrijpelijke staat. In plaats daarvan, een meting van een kwantumobject veroorzaakt een daadwerkelijke splitsing in het universum. Het universum is letterlijk gedupliceerd, splitsen in één universum voor elke mogelijke uitkomst van de meting. Bijvoorbeeld, stel dat de golffunctie van een object zowel een deeltje als een golf is. Wanneer een natuurkundige het deeltje meet, er zijn twee mogelijke uitkomsten:het wordt gemeten als een deeltje of als een golf. Dit onderscheid maakt Everett's Many-Worlds-theorie een concurrent van de Kopenhagen-interpretatie als verklaring voor de kwantummechanica.

Wanneer een natuurkundige het object meet, het universum splitst zich in twee verschillende universums om elk van de mogelijke uitkomsten te accommoderen. Dus een wetenschapper in het ene universum ontdekt dat het object in golfvorm is gemeten. Dezelfde wetenschapper in het andere universum meet het object als een deeltje. Dit verklaart ook hoe een deeltje in meer dan één toestand kan worden gemeten.

Hoe verontrustend het ook klinkt, Everett's Many-Worlds-interpretatie heeft implicaties die verder gaan dan het kwantumniveau. Als een actie meer dan één mogelijke uitkomst heeft, dan - als de theorie van Everett correct is - splitst het universum zich wanneer die actie wordt ondernomen. Dit geldt zelfs wanneer een persoon ervoor kiest om geen actie te ondernemen.

Dit betekent dat als u ooit in een situatie bent beland waarin overlijden een mogelijke uitkomst was, dan in een universum parallel aan het onze, je bent dood. Dit is slechts één reden waarom sommigen de interpretatie van de Vele Werelden verontrustend vinden.

Een ander verontrustend aspect van de Many-Worlds-interpretatie is dat het ons concept van tijd als lineair ondermijnt. Stel je een tijdlijn voor die de geschiedenis van de oorlog in Vietnam laat zien. In plaats van een rechte lijn die opmerkelijke gebeurtenissen weergeeft, een tijdlijn gebaseerd op de Many-Worlds-interpretatie zou elke mogelijke uitkomst van elke ondernomen actie laten zien. Vanaf daar, elke mogelijke uitkomst van de ondernomen acties (als gevolg van de oorspronkelijke uitkomst) zou verder worden opgetekend.

Maar een persoon kan zich niet bewust zijn van zijn andere zelf - of zelfs zijn dood - die in parallelle universums bestaan. Dus hoe kunnen we ooit weten of de Many-Worlds-theorie correct is? De zekerheid dat de interpretatie theoretisch mogelijk is, kwam eind jaren negentig van een gedachte experiment -- een ingebeeld experiment dat wordt gebruikt om een ​​idee theoretisch te bewijzen of te weerleggen -- genaamd kwantumzelfmoord. (Je kunt er meer over leren in Hoe kwantumzelfmoord werkt.)

Dit gedachte-experiment hernieuwde belangstelling voor de theorie van Everett, wat jarenlang als rommel werd beschouwd. Aangezien Many-Worlds mogelijk was, natuurkundigen en wiskundigen hebben getracht de implicaties van de theorie diepgaand te onderzoeken. Maar de Many-Worlds-interpretatie is niet de enige theorie die het universum probeert te verklaren. Het is ook niet de enige die suggereert dat er universums zijn die parallel lopen aan de onze. Lees de volgende pagina om over snaartheorie te leren.

Parallelle universums:split of string?