Izvor: www.viva-fizika.org
Not funny. Not funny at all. No samoubojstvo kao argument za paralelne svemire nije samo mamac da pročitate ovaj tekst, nego je riječ o eksperimentu predloženom od strane fizičara. Jedina je razlika što nije riječ o klasičnom, već kvantnom samoubojstvu – tako ćemo u ovom tekstu pokazati na koji su način fizičari spremni riskirati život za svoje ideje!
SPOSOBNOST NESTAJANJA I NASTAJANJA
Već sam na ovom portalu (www.viva-fizika.org) pisao o tome kako je iz kvantne mehanike došlo do ideje paralelnih svemira u okviru Everettove interpretacije (Modalni realizam i Everettovi svjetovi: prvo dio, drugi dio) te vam preporučam da isti pročitate kako bi vam ovaj tekst bio razumljiviji. U kvantnoj mehanici postoji mnogo interpretacija, od kojih niti jedna nema neku veliku prednost pošto ne daju nove mjerljive predikcije u odnosu na ostale, a najpoznatija intepretacija od svih je da dobro naučiš matematički aparat i zatim ga primjenjuješ. I autor ovog teksta se slaže s tim, kvantnu mehaniku ni ne može čovjek razumjeti (koliko toliko) ukoliko ne zna izvrsno baratati sa formalizmom iste. Autoru ovog teksta također je bila puna kapa da se stalno mačka stavlja u kutiju, pa se gleda je li živa ili mrtva, pa je odlučio pištolj prisloniti onome tko je tu mačku stavio u kutiju!
A s obzirom da Češirska mačka sa slike ima sposobnost nestajanja i nastajanja, bar u Alisinim avanturama u zemlji čudesa, kao što se konstantno događa sa česticama na kvantnom nivou i s obzirom da je Schrödingerova mačka glavna junakinja u kvantnoj mehanici, možda bi trebali poslušati mačku sa slike i zaključiti kako smo svi ovdje ludi, ili bar u jednom od paralelnih svemira, te u takvoj ludnici prisloniti pištolj nekome na glavu može biti i konstruktivna ideja, kao što ćemo vidjeti.
KVANTNI PIŠTOLJ
Eksperiment kvantnog samoubojstva predložen je od švedsko – američkog fizičara Maxa Tegmarka kao eksperiment koji bi možda išao u prilog Everettovoj interpretaciji više svjetova (ili popularnije: paralelnih svemira). U središtu igre je kvantni pištolj – uređaj koji, nakon što pritisnete okidač, mjeri projekciju spina elektrona na z – os i ukoliko pokaže spin dolje, pištolj će opaliti i fizičar će biti mrtav. Spin je intristično svojstvo čestice i kod elektrona njegova projekcija na z-os može imati samo dvije vrijednosti koje ćemo u ovom tekstu označavati sa "gore" i "dolje". Prije samoga čina mjerenja mi ne znamo da li je spin gore ili dolje, pa ćemo takvo stanje označiti sa:
Neka vas puno ne zamara ovaj zapis, on govori da postoji jednaka šansa (50%) da će spin elektrona na z-osi naći prema gore, odnosno dolje. Ono što bi vas trebalo zamarati je činjenica da ovo nije tek fancy matematički zapis koji nam kaže da ne znamo u kojem je stanju elektron, već zapis koji nam kaže da elektron nije u nijednom od ovih stanja! Elektron prije mjerenja nije bio u jednom od ovih stanja (gore ili dolje) već je bio u superpoziciji ta dva stanja, odnosno nekakvom sablasnom stanju u kojem je i gore i dolje (sjetite se Schrödingerove mačke koja je živa i mrtva istovremeno). Činom mjerenja elektron će skočiti u jedno od stanja (gore ili dolje) i to ćemo mjeriti. Mnogi fizičari su smatrali, uključujući i Alberta Einsteina, da je takva slika glupost te da elektron mora biti u jednom od stanja (gore ili dolje) prije samoga mjerenja, no takav stav se pokazao pogrešnim – a o tome ću možda u sljedećom članku.
KVANTNO SAMOUBOJSTVO
Vratimo se sada na eksperiment. Naš fizičar, koji je uvjeren da je interpretacija više svjetova valjana teorija, odlazi negdje na istok gdje se još prakticira ruski rulet i stavlja sve svoje bogatstvo u igru (bogatstvo u ovom slučaju uzimajte sa rezervom jer je riječ o teorijskom fizičaru, a u tom sektoru i nisu neke astronomske plaće). Uzima kvantni pištolj i prislanja ga na glavu. Kada potegne okidač, iz okvira standardne kvantne mehanike ništa posebno se neće dogoditi – ili će preživjeti ili će umrijeti, kao što bi i očekivali. Vjerojatnost da preživi mu je 50%. Kada opet povuče okidač, pošto se vjerojatnost nezavisnih događaja množi, vjerojatnost da opet preživi je 25%. Zatim 12.5%, pa 6.25%.. i ako preživi devet pokušaja, vjerojatnost da preživi deseti biti će otprilike 0.1% – čovjek bi uistinu trebao imati mnogo sreće da dođe živ do desetog pokušaja. Međutim, u okviru više svjetova slika je malo šira. U trenutku kada naš fizičar stavlja pištolj na glavu sistem "fizičar" i sistem "pištolj" stupaju u kvantnu spregu (odnosno njihove valne funkcije se povezuju):
Gdje emoticon sa naočalama predstavlja valnu funkciju našeg fizičara prije mjerenja. Nakon mjerenja, odnosno nakon što fizičar stisne okidač, čestica neće izabrati samo jedno od stanja gore ili dolje, već će se naći u oba stanja – samo u različitim stvarnostima. U jednoj će biti u stanju gore, dok će u drugoj biti u stanju dolje, sa fizičarom koji će u jednoj stvarnosti biti sretan što je živ, a u drugoj će biti mrtav:
Kada fizičar ponovno pritisne okidač, ponovit će se ista stvar – u jednoj stvarnosti će biti živ, u drugoj mrtav. U onoj u kojoj je mrtav, to će biti kraj priče, ali u onom u kojoj je živ, ponovit će eksperiment i dogodit će se opet ista stvar. Fizičar će primijetiti da je besmrtan. Međutim, nakon deset pucnjeva, u 99.9% svemira on će biti mrtav, a u onom u kojem je živ, biti će bogat i pokazati će da ima nešto u Everettovoj interpretaciji više svjetova (ukoliko mu uopće bude stalo za fizikom nakon što zaradi tolike novce). To će biti jasan pokazatelj da je Everettova interpretacija točna, pošto je šansa preživljavanja od 0.1% uistinu jako malena da bude ostvarena; no i dalje postoji pa bi tvrdoglavi pobornici standardne kvantne mehanike mogli kazati kako se nije dogodilo ništa što nije u teoriji dopušteno. Max Tegmark, koji je predložio eksperiment, rekao je da će jednom možda i napraviti eksperiment kada bude star i lud, ali kako sada ne može jer bi mu se žena ljutila.
KVANTNA BESMRTNOST
Zanimljivo je da je Elizabeth Everett, kćer od Hugha Everetta, koji je sve ovo i zakuhao, oduzela život te u oproštajnom pismu napisala kako ide do svoga oca (koji je tada već bio pokojni) u paralelni svemir. Točnije, poželjela je da se njeno tijelo spali i baci u smeće, što je i Hugh želio da mu naprave poslije smrti, kako bi joj se povećale šanse da se nađe u onom paralelnom svemiru gdje je njen otac živ. No možda i nije imala dobro znanje o tome što joj je otac govorio, s obzirom da, iz njene perspektive, nije nikako mogla završiti u svemiru u kojoj joj je otac živ, već tek u svemiru u kojem nikako ne uspijeva da se ubije. Što nas vodi na pojam kvantne besmrtnosti u koju je, prema riječima Keith Lynchasam Hugh Everett vjerovao. Kvantna besmrtnost bi značila da čovjek zapravo nikad ne može umrijeti. Svakog trenutka stvara se enorman broj paralelnih svemira u promatrana osoba u nekim umire, u nekima živi. Kako je novi svemir kopija staroga, tako je i promatrana osoba kopija stare, sa svim njegovim sjećanjima (klon) – stoga, iz perspektive osobe, nikada neće doživjeti smrt. Max Tegmark ipak upozorava da umiranje nije čisto binarni proces (živ/mrtav) već mnogo kompleksniji proces koji nužno ne mora voditi besmrtnosti u okviru Everettove interpretacije, dok je Jacques Mallah prigovorio da bi takva slika mogla voditi u novi religijski fundamentalizam koji na svoj način objašnjava besmrtnost.
KVANTNA PRISTOJNOST
Zanimljivo je primijetiti da su se zbog ovakvih prijedloga sa ruskim ruletima i njima sličnim, pojavile tvrdnje kako će se pobornici teorije više svjetova ponašati iracionalno kada je riječ o kvantnim eksperimentima – odnosno kladiti se na stvari u kojima bi po standardnoj interpretaciji kvantne mehanike imali male šanse. Tako će fizičari masovno igrati ruski rulet i ubijati kopije sebe u ostalim svemirima, dok će u jednom biti bogataši. Iz tog razloga uveden je Princip ponašanjakoji kaže da nije pristojno ubijati svoje kopije kako bi u jednom od svemira bogato živjeli, odnosno da čovjek treba paziti na samoga sebe u svim mogućim svemirima.
NEMOJTE OVO POKUŠATI NAPRAVITI KOD KUĆE
Moderna fizika je puna nejasnoća i puna problema, upravo zato predstavlja pravi izazov. Premda vam neke stvari mogu zvučati poprilično apsurdne, njihovo pravo razumijevanje tek ćete shvatiti ukoliko se uhvatite stručne literature. I tada će vam stvari izgledati apsurdne, ali na drugačijem nivou. Everettova interpretacija je samo jedna od mogućih slika kvantne mehanike i možda vam može izgledati šašavo da postoje ozbiljni fizičari koji vjeruju u beskonačne kopije sebe u beskonačno paralelnih svemira, štoviše, da predlažu eksperimente kao kvantno samoubojstvo kako bi se provjerile njihove tvrdnje, ali iza same teorije postoje puno dublji razlozi o kojima je teško, ali ipak moguće do neke mjere, govoriti na popularnoj razini i koji su natjerali najveće umove u svijetu današnje fizike da prihvate ovakav pogled stvarnost. Na kraju, interpretacija ima mnogo, a uvjeti u kojima se postiže kvantno samoubojstvo su malko kompliciraniji nego što je izneseno u tekstu, stoga, što god da radili – ipak nemojte ovo pokušati napraviti kod kuće ili u laboratoriju najbližeg Zavoda za fiziku. Ne bi bilo pristojno prema ostalim verzijama vas u ostalim svemirima.
REFERENCE
[1] Max Tegmark, The Interpretation of Quantum Mechanics: Many Worlds or Many Words?, Fortsch.Phys.46:855-862,1998.
[2] Max Tegmark, Dying to know, New Scientist, 20/27 December 1997, pg. 50. – 51.
[3] James Higgo, Does the ‘many-worlds’ interpretation of quantum mechanics imply immortality?:http://www.higgo.com/quantum/qti.htm
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_suicide_and_immortality
