ŠESTO Poglavlje

Iz knjige Mičio Kaku: PARALELNI SVETOVI. Knjigu možete poručiti ovde

prethodni deo
<< Suma nad putanjama

Dekoherencija

Jedan od načina da se delimično razreše ova teška filozofska pitanja, a koji ima sve više pristalica među fizičarima, jeste dekoherencija. Prvi ju je formulisao nemački fizičar Diter Ce 1970. godine. Primetio je da u stvarnosti ponekad ne možete razdvojiti mačku od okruženja. Mačka je u neprestanom kontaktu s molekulima vazduha, kutijom, čak i s kosmičkim zracima koji prolaze kroz okruženje tokom eksperimenta. Ove interakcije, koliko god male bile, imaju drastičan uticaj na talasnu funkciju: ako je talasna funkcija ometena i u najmanjoj mogućoj meri, deli se na dve različite funkcije – mrtve ili žive mačke – koje više nisu u interakciji. Ce je pokazao da je sudar s jednim molekulom vazduha dovoljan da izazove urušavanje talasne funkcije, čime dolazi do trajne podele talasnih funkcija mrtve i žive mačke koje ne mogu više da komuniciraju jedna s drugom. Drugim rečima, čak i pre nego što otvorite kutiju, mačka je bila u kontaktu s molekulima vazduha, te je već mrtva ili živa.

Ce je izneo ključno zapažanje koje je previđano: da bi mačka bila istovremeno i mrtva i živa, talasna funkcija mrtve mačke i talasna funkcija

žive mačke morale bi da osciluju gotovo potpuno sinhronizovano, u stanju zvanom koherencija. Ali to je gotovo nemoguće eksperimentalno izvesti. Izuzetno je teško dobiti u laboratorijskim uslovima koherentne objekte koji vibriraju u skladu. (U praksi, teško je postići da više od tek nekoliko atoma vibrira koherentno, zbog uticaja iz spoljašnjeg sveta.) U stvarnosti, objekat je u interakciji sa okruženjem, a i najmanja interakcija sa okolinom može da poremeti dve talasne funkcije koje će zato postati dekoherentne – odnosno, neće biti sinhronizovane i razdvojiće se. Ce je pokazao da dve talasne funkcije, pošto više ne osciluju zajedno, prestaju da stupaju u interakciju jedna s drugom.

Mnogi svetovi

Dekoherencija je na prvi pogled zadovoljavajuće objašnjenje, pošto se talasna funkcija sada urušava ne usled prisustva svesti, već zbog nasumičnih interakcija sa spoljnim svetom. Ali ovo i dalje ne rešava fundamentalna pitanja koja su mučila Ajnštajna: kako priroda bira u koje stanje će se urušiti? Kada molekul vazduha naleti na mačku, ko ili šta određuje konačno stanje mačke? Po teoriji dekoherencije, dve talasne funkcije se razdvajaju i više ne ulaze u interakciju, ali to ne daje odgovor na prvobitno pitanje: da li je mačka mrtva ili živa? Drugim rečima, dekoherencija otklanja potrebu za svešću u kvantnoj mehanici, ali ne razrešava ključno pitanje koje je mučilo Ajnštajna: kako priroda bira konačno stanje mačke? Dekoherencija nema odgovor na ovo pitanje.

Međutim, postoji prirodno proširenje dekoherencije koje razrešava ovo pitanje, a ima sve širu podršku među fizičarima. Taj drugi pristup prvi je predložio jedan od Vilerovih studenata, Hju Everet III, koji je razmatrao mogućnosti da bi mačka mogla istovremeno da bude i živa i mrtva, ali u dva različita univerzuma. Kada je Everet završio svoju doktorsku tezu 1957, ona je prošla gotovo neprimećeno. Međutim, zanimanje za ideju o mnogim svetovima tokom godina počelo je da raste. Danas je pokrenulo pravu lavinu obnovljenog interesovanja za paradokse kvantne teorije.

U ovoj radikalno novoj interpretaciji, mačka je i mrtva i živa, jer se univerzum razdvojio na dva svemira. U jednom univerzumu, mačka je mrtva, dok je u drugom živa. Zapravo, na svakoj kvantnoj raskrsnici kosmos se udvaja u beskrajnom nizu svemira koji se dele. U ovom scenariju, mogući su svi univerzumi, i svaki je realan koliko i bilo koji drugi. Stanovnici svakog od tih svemira mogli bi da se bune kako je njihov univerzum stvaran, a da su svi ostali imaginarni ili lažni. Ti paralelni univerzumi nisu kratkotrajni svetovi duhova, već se u svakom od njih čvrsti objekti i konkretni događaji ispoljavaju realno i objektivno kao svi ostali.

Prednost ove interpretacije je to što možemo da odbacimo treći uslov, urušavanje talasne funkcije. Talasne funkcije nikada se ne urušavaju, samo nastavljaju da evoluiraju, večno se deleći na druge talasne funkcije u tom beskrajnom grananju, takvom da svaka grana predstavlja čitav jedan svemir. Velika prednost teorije mnogih svetova je to što je jednostavnija od kopenhaškog tumačenja: ne zahteva urušavanje talasne funkcije. Cena koju plaćamo je to da sada imamo svemire koji se stalno dele na milione grana. (Nekima je teško da razumeju kako pratiti sve te univerzume koji niču. Međutim, Šredingerova talasna jednačina to automatski radi. Prateći evoluciju talasne jednačine, odmah nalazimo sve brojne grane talasa.)

Ako je ova interpretacija ispravna, vaše telo u ovom trenutku koegzistira s talasnim funkcijama dinosaurusa u borbi na smrt. Zajedno s vama u sobi je i talasna funkcija sveta u kome su Nemci pobedili u Drugom svetskom ratu, u kome sve vrvi od vanzemaljaca, u kome nikada niste rođeni. Svetovi Čoveka u visokom dvorcu i Zone sumraka među univerzumima su koji postoje u vašoj dnevnoj sobi. Caka je u tome da ne možemo više da ulazimo u interakciju sa njima, jer su se u procesu dekoherencije odvojili od nas.

Alan Gut je rekao: „Postoji univerzum u kome je Elvis i dalje živ“. Fizičar Frank Vilček je napisao: „Proganja nas svest o tome da beskonačno mnogo tek malo drugačijih verzija naših kopija živi paralelnim životima i da se svakog trenutka pojavljuje sve više duplikata s jednom od mnogih alternativnih budućnosti“. Primećuje da je istorija grčke civilizacije, samim tim i zapadnog sveta, mogla biti drugačija da Helena Trojanska nije bila tako zanosna lepotica, da je imala ružnu bradavicu na nosu. „Bradavice mogu da nastanu usled mutacija u pojedinačnim ćelijama, a često usled izlaganja ultraljubičastom sunčevom zračenju“. Gut se nadovezuje na to: „Zaključak: ima mnogo, mnogo svetova u kojima je Helena Trojanska imala bradavicu na nosu“.

To me podseća na odlomak iz klasika naučne fantastike Olafa Stejpldona, romana Zvezdotvorac (Star Maker): „Kad god je pred bićem izbor od više mogućih tokova postupanja, preduzima ih sve, stvarajući time mnoge... različite istorije kosmosa. Kako je u svakoj evolutivnoj sekvenci kosmosa bilo mnogo bića, i svako se neprestano suočavalo s mnoštvom mogućih tokova aktivnosti, a kombinacije svih njihovih tokova bile su neprebrojive, iz svakog trenutka svake vremenske sekvence nicalo je beskonačno mnogo različitih svemira.“

Naš um teško može pojmiti činjenicu da svi mogući svetovi postoje uporedo s našim. Premda bi, da bi se dosegli takvi alternativni svetovi, mogle biti neophodne crvotočine, ove kvantne realnosti postoje u istoj sobi u kojoj živimo. Postoje uporedo s nama gde god da odemo. Ključno pitanje je zašto ne vidimo kako ti drugi kosmosi ispunjavaju našu dnevnu sobu, ako je to tačno? Tu na scenu stupa dekoherencija: naša talasna funkcija je dekoherentna s tim drugim svetovima (odnosno, talasi više nisu međusobno sinhronizovani). Nismo više u kontaktu s njima. To znači da će čak i najmanji upliv okruženja sprečiti razne talasne funkcije da uđu u interakciju. (U poglavlju 11, pomenuću mogući izuzetak u kome bi inteligentna bića možda mogla da putuju između kvantnih realnosti.)

Da li se ovo čini suviše čudnim da bi bilo moguće? Nobelovac Stiven Vajnberg poredi te višestruke univerzume s radijom. Okružuju nas stotine različitih radio-talasa iz udaljenih stanica. U svakom trenutku, vaša kancelarija ili auto ili dnevna soba puni su tih radio-talasa. Međutim, ako uključite radio, možete da slušate samo jednu frekvenciju u datom trenutku; ostale frekvencije su u dekoherenciji i nisu više međusobno usklađene. Svaka stanica ima drugu energiju, drugačiju frekvenciju. Zato vaš radio može da prenosi program samo jedne stanice kada ga uključite.

Slično tome, u našem kosmosu smo naštimovani na frekvenciju koja odgovara fizičkoj realnosti. Ali postoji beskonačno mnogo paralelnih realnosti koje koegzistiraju s nama u sobi, premda ne možemo da se priključimo na njih. Iako su ti svetovi vrlo slični, svaki ima drugačiju energiju. A kako svaki svet tvore milijarde atoma, razlika u energiji može biti prilično velika. Pošto je frekvencija ovih talasa srazmerna njihovoj energiji (po Plankovom zakonu), talasi svakog sveta osciluju drugačijim frekvencijama i ne mogu više da ulaze u međusobne interakcije. Talasi ovih različitih svetova, takoreći, ne mogu da sadejstvuju niti da utiču jedni na druge.

Iznenađujuće je da naučnici, usvojivši ovo čudno tumačenje, mogu da izvedu sve rezultate kopenhaškog pristupa, za šta im nije potrebno da se uruši talasna funkcija. Drugim rečima, rezultati eksperimenata izvedenih na osnovu kopenhaške interpretacije i interpretacije mnogih svetova biće isti. Urušavanje talasne funkcije koje je predvideo Bor matematički je ekvivalentno poremećajima usled okruženja. Drugim rečima,

Šredingerova mačka može biti istovremeno mrtva i živa ako na neki način možemo da zaštitimo mačku od mogućeg uticaja svakog atoma ili kosmičkog zraka. Naravno, to je praktično nemoguće. Kada mačka dospe u kontakt s kosmičkim zrakom, dolazi do dekoherencije talasne funkcije mrtve mačke i žive mačke, i izgleda kao da se talasna funkcija urušila.

Prethodno deo

<< Suma nad putanjama