Квантовый телефон: можно ли отправить сообщение в параллельную вселенную? 0:00
Мэтт О'Дауд, ведущий популярного научного канала PBS Space Time, предлагает задуматься о возможности передачи данных между мирами квантового мультивселенной. Хотя идея звучит как научная фантастика, она основывается на фундаментальных математических принципах квантовой механики и вопросе о том, является ли уравнение Шрёдингера абсолютно линейным.
🌌 Квантовая механика и принцип суперпозиции 1:31
В основе квантовой механики лежит принцип суперпозиции, который можно проиллюстрировать на примере звуковых волн. В комнате, полной звуков — от человеческой речи до шума вентилятора, — каждая волна существует независимо, накладываясь друг на друга, но не искажая другие.
- Принцип суперпозиции: Волны могут существовать одновременно, не влияя на эволюцию друг друга.
- Применение: В многомировой интерпретации квантовой механики универсальная волновая функция охватывает все возможные истории и варианты будущего, при этом наш мир — лишь один из «срезов» этой функции.
- Проблема интерпретации: На сегодняшний день ученые не могут однозначно сказать, какая из интерпретаций верна (копенгагенская, теория волн-пилотов или многомировая), так как все они математически согласуются с уравнением Шрёдингера.
📉 Линейность уравнения Шрёдингера 5:12
Уравнение Шрёдингера, описывающее изменение квантовой системы во времени, является линейным. Это означает, что «восстанавливающая сила» в системе пропорциональна смещению, что позволяет накладывать волновые функции друг на друга без их взаимодействия.
Однако, по словам Мэтта О'Дауда, именно эта идеальная линейность делает другие «миры» квантовой мультивселенной недосягаемыми для нас: по определению, они не влияют на наш мир.
☎️ Гипотеза Джозефа Полчинского: «телефон Эверетта-Уилера» 7:11
В 1991 году физик Джозеф Полчински (Joseph Polchinski) исследовал последствия потенциальных, даже микроскопических отклонений от линейности в уравнении Шрёдингера. Его работа привела к радикальным выводам:
- Нарушение причинности: Малые нелинейности могли бы теоретически позволить передавать информацию между запутанными частицами мгновенно и даже назад во времени.
- Связь с мультивселенной: Полчински предложил конструкцию «телефона Эверетта-Уилера» (названного в честь Хью Эверетта и Джона Арчибальда Уилера), который мог бы передавать информацию между ветвями квантовой реальности.
Механизм работы «телефона» выглядит следующим образом:
- Вы используете устройство Штерна-Герлаха, чтобы разделить электрон в состояние «спин вверх» или «спин вниз», тем самым расщепляя свою реальность.
- Вы манипулируете состоянием своей частицы, передавая информацию в волновую функцию.
- Используя нелинейное поле, «другой вы» в параллельной ветке может обнаружить изменение спина электрона, получив таким образом 1 бит данных.
По оценке Мэтта О'Дауда, это доказательство концепции демонстрирует: либо уравнение Шрёдингера абсолютно линейно (и коммуникация невозможна), либо оно нелинейно, что открывает двери для мгновенной связи или общения с другими версиями нас самих.
