‘Veel-werelden kwantuminterpretatie betekent multiversum’

Share Button

Misschien ben je in een alternatief universum schatrijk of werk je in een droombaan. De veel-wereldeninterpretatie van de kwantummechanica is op dit moment erg populair onder natuurkundigen. Volgens deze interpretatie betekent elke kwantummeting dat ons heelal zich in meerdere heelallen afsplitst. Susskind en Bousso, wereldberoemd onder snaartheorie-adepten, hebben nu aangetoond, dat als de veel-wereldeninterpretatie klopt, er heelallen naast het onze moeten bestaan. Als ze gelijk hebben, kunnen we hiermee mogelijk op een dag in contact treden en is dat in het vroege verleden van het heelal al gebeurd…

Schrödingers kat en de veel-werelden interpretatie

Erwin Schrödinger bedacht een nogal sadistisch gedachtenexperiment waarbij een kat zowel dood als levend is.

Erwin Schrödinger bedacht een nogal sadistisch gedachtenexperiment waarbij een kat zowel dood als levend is.

De veel-werelden interpretatie is bedacht om de beruchte kwantumparadoxen op te lossen. In een gedachtenexperiment van kwantumfysicus Erwin Schrödinger werd een kat opgesloten in een kist. In de kist bevindt zich ook een radioactief atoom en een geigerteller. Als het atoom uiteenvalt, een onvoorspelbaar kwantumproces, dan krijgt de geigerteller een signaal en komt er gifgas vrij, waardoor de kat sterft. Valt het atoom niet uit elkaar, dan blijft de kat leven. De stelling van Schrödinger is: zolang er geen meting wordt verricht (de kist wordt geopend), is de kat zowel dood als levend.

Een bizarre uitkomst. Vandaar dat onder meer de veel-werelden interpretatie is ontwikkeld. Volgens de veel-werelden interpretatie splitst de wereld in twee universums op het moment dat de meting plaatsvindt: één waarin de kat leeft en één waarin de kat dood is. Volgens de veel-werelden interpretatie zijn er dus oneindig veel parallelle werelden. Omdat de veel-werelden interpretatie het makkelijkste rekent en geen andere bizarre aannamen met zich meebrengt, is de interpretatie onder natuurkundigen erg populair.

Veel-wereldeninterpretatie betekent multiversum?
Fysici Leonard Susskind van Stanford University in Palo Alto en Raphael Bousso at the University of California, Berkeley hebben nu in een artikel aangetoond dat het multiversum en de veel-wereldeninterpretatie onder bepaalde voorwaarden formeel equivalent zijn. Is de veel-wereldeninterpretatie waar, dan moet er ook een multiversum bestaan. Sterker nog: de waarschijnlijkheidsfuncties van de kwantummechanica worden alleen echt ‘mechanisch’, dus betekenisvol, als het multiversum hierbij in aanmerking wordt genomen.

Lopen er in een parallel universum dubbelgangers van jou en mij rond? Ja, veronderstellen twee fysici.

Lopen er in een parallel universum dubbelgangers van jou en mij rond? Ja, veronderstellen twee fysici.

Causale diamant
Decoherentie – een andere interpretatie die nu erg populair is, die er op neerkomt dat de omgeving het meetresultaat oplegt (de omgeving bepaalt in deze interpretatie of het atoom uit elkaar valt en dus of de kat sterft) – achten ze subjectief. Hiervoor moet een (niet nader gespecificeerde)  “omgeving” wordt geïntroduceerd waar geen uitspraken over worden gedaan. In feite is, stellen ze, is decoherentie afwezig als de gehele toekomstige “gebeurteniskegel” (alle gebeurtenissen die causaal beïnvloed worden door een bepaalde kwantumgebeurtenis, zoals het verval van het radioactieve atoom) maar volledig wordt meegenomen in een berekening. Bousso noemt dit gebied de causale diamant. het tweetal stelt: stop alle denkbare causale diamanten bij elkaar in één verzameling en ziedaar: je multiversum.

Volledige kwantumineenstorting werkt alleen als het systeem oneindig groot is

De redenatie die Bousso en Susskind volgen is, dat alleen als de causale diamant oneindig groot is, uitkomsten van kwantummetingen exact bepaald zouden kunnen zijn. Anders is de informatieinhoud van de causale diamant niet oneindig groot, en kan de meetonzekerheid niet tot een oneindig klein punt instorten (Het is bij de heren klaarblijkelijk niet opgekomen dat wellicht bij een kwantummeting de instorting niet tot een punt, maat tot een zeer nauwkeurig betrouwbaarheidsgebied plaatsvindt; wat dit punt zou ontkrachten).

Ze hebben een andere oplossing bedacht: ‘hats’, hoeden. Dit zijn supersymmetrische delen van het multiversum met een kosmologische constante van nul (en een oneindig aantal deeltjes) die om de causale diamant heen liggen, ongeveer zoals kosmologen tot voor kort dachten dat ons heelal in elkaar zit. Ze introduceren een complementariteitsprincipe dat er voor zorgt dat het oneindige aantal deeltjes in de “hoed” toch de kwantumonzekerheid tot nul kan laten ineenstorten, via het zelfs voor een wiskunde-hater eenvoudig te begrijpen rekensommetje: 1/oneindig = 0.

Dit zou betekenen dat de sporen van andere universa, die in de kosmische achtergrondstraling waar zijn genomen, in feite versies van ons eigen universum zijn, die in een vroeg stadium zijn afgesplitst.

Bron
R. Bousso en L. Susskind, The Multiverse Interpretation of Quantum Mechanics, Arxiv.org

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

5 reacties

  1. Piet schreef:

    De inhoud is boeiend maar die paragraaf over de Causale diamant staat zo bomvol leestekens dat de auteur zijn eigen zinnen niet meer snapt.

    *In feite is, stellen ze, is decoherentie afwezig (..)
    *Hiervoor moet een (niet nader gespecificeerde) “omgeving” wordt geïntroduceerd waar (..)

  2. Duval schreef:

    Ik zou zeggen, zoek het begin van het leven bij het einde. Oftewel, als er geen einde is, waarom zou er dan een begin zijn. Is dat omdat we alleen maar kunnen denken in begin en eind? Net zoals we vroeger dachten dat de aarde plat was? begin aarde en einde aarde?

    de vraag is nog, is het leven nu een vloek of een zegen? Maar goed daar gaan jullie niet over…

    Moeten straks ook wetenschappers gaan erkennen dat toeval niet bestaat?

    Ik ben benieuwd, hoe ver jullie komen in het ontrafelen van dit mysterie. Wel op de goede weg blijkt, eindelijk duiken wetenschappers in de mysterie en blijven niet meer steken op materie, materie is slechts zo’n klein en nietig onderdeel van het geheel.

    Het geheel zonder begin en zonder eind.

  3. Gerben schreef:

    Ik heb een beetje moeite met het woord Multiverse (of Multiversum). Als er meerdere werelden bestaan, dan zijn die allen tezamen één Universum. Universum betekent: ‘alles dat bestaat’. Dat zou dan ook alles wat in andere ‘universa’ bestaat moeten zijn. Wat men bedoelt is dat het universum groter is dan we dachten en dat we grote delen niet kunnen waarnemen.

  4. j.l. engelenburg M.D., Ph.D.,MSc. schreef:

    Mogelijk moeten we leren leven met de gedachte dat er geen schepping (schepper) was en dat het einde der tijden er nooit zal zijn. Al wat er is ,is er altijd geweest en zal er zijn tot in eeuwigheid en zich uitstrekken in oneindigheid.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger