Многомировая интерпретация — это интерпретация квантовой механики, которая предполагает существование «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях.
Многомировая интерпретация отказывается от недетерминированного коллапса волновой функции, который сопутствует измерению в копенгагенской интерпретации. Многомировая интерпретация обходится в своих объяснениях только явлением квантовой запутанности и совершенно обратимой эволюцией состояний.
Эверетт называл это основанной на понятии относительного состояния интерпретацией (relative state interpretation), однако после работ Уилера и де Витта, она стала называться многомировой интерпретацией. Это название связано с тем, что концепция Эверетта допускает существование многих (бесконечного числа) классических реальностей, которые можно наглядно представлять себе как множество классических миров. Такая интерпретация возможно поможет созданию теории квантовой гравитации, так как старая для этого не годится: там требуется внешний прибор и внешний наблюдатель (нужна теория с внутренним прибором и наблюдателем). Также Эверетту не нравился коллапс волновой функции из-за нарушения линейности в квантовой механике (от суперпозиции остается только одно состояние. А куда делись остальные?)
Есть 2 процесса:
- описывается уравнением Шредингера, что представляет собой вполне детерминированное изменение;
- описывается проекционным постулатом – мгновенный коллапс при наблюдении.
Возникает вопрос: что такое наблюдатель? Наблюдатель — это любой фотоэлемент и любой другой прибор, которые является механическим устройством. У наблюдателя должна присутствовать память и различные ее состояния. Есть память → можно фиксировать ее состояния → потом их воспроизводить → можно восстановить квантовую эволюцию. Что было в ранней Вселенной? – Мы этого не можем знать, там не было наблюдателя.
Что, если любой процесс можно рассматривать как квантовую суперпозицию? Пусть суперпозиция будет фундаментом квантовой механики. Согласно постулату фон Неймана, при излучении суперпозиция должна схлопываться к конкретному состоянию. Это не нравится Эверетту: в его концепции (в эквивалентной ей многомировой интерпретации) предполагается, что различные члены суперпозиции соответствуют различным классическим реальностям/мирам. Принимается, что эти реальности/миры совершенно равноправны, т.е. ни один из них не более реален, чем остальные. В результате мы получаем картину многих миров в смысле Эверетта — Уилера — де Витта.
Как быть с сознанием: каждый наблюдатель видит лишь один результат измерения, в его сознании неизбежно происходит редукция, выбор одной компоненты суперпозиции из многих, не противоречит ли это концепции многих миров?
Эвереттовская интерпретация: «в каждом из классических миров наблюдатель видит (осознает) то, что именно в этом мире произошло». Наблюдатель и его сознание находятся сразу в нескольких классических мирах. При получении результата Вселенная расщепляется на несколько миров. Сознание наблюдателя расслаивается, разделяется, в соответствии с тем, как квантовый мир расслаивается на множество альтернативных классических миров.
Если говорить «различные компоненты суперпозиции» вместо «различные классические миры», то исчезают многие недоразумения, бытующие в дискуссиях по данному вопросу. Например, картина многих миров создает иллюзию, что в момент измерения один классический мир превращается в несколько (или даже бесконечное количество) миров. При этом иногда даже говорят о чудовищном несохранении энергии при таком «размножении миров». На самом деле ничего подобного в интерпретации Эверетта нет: и до измерения, и после него существует один-единственный вектор состояния, описывающий состояние квантового мира.
– запутанное состояние, |Φ_{1,2} нельзя выделить в чистом виде.
Есть 2 взаимосвязанных локальных состояния, система квантовая и система прибора существуют по отношению друг к другу. [о коте Шрёдингера] Смысл в том, что как только объект взаимодействует с внешним миром, он запутывается. Но при этом квантовая система, прибор и наблюдатель существуют всегда. Просто в момент измерения (а точнее, в период взаимодействия измеряемой системы с прибором) происходят специфические изменения в этом состоянии и в описывающем его векторе: запутывание между измеряемой системой и измерительным прибором (измеряющей средой). Для формального описания этого изменения мы представляем вектор состояния в виде суперпозиции нескольких компонент и показываем, как меняется при измерении (под влиянием взаимодействия) каждая из этих компонент.
Вывод: существует только единая Вселенная и она всегда находится в суперпозиции. А все классические миры — это проекции этой единой Вселенной в некоторой системе отчета.
На самом деле ничего не раздваивается и Вселенная находится в одном квантовом состоянии, однако каждый наблюдатель проецирует это состояние на свой измерительный прибор, создавая тем самым классический мир. В одном классическом мире все наблюдатели видят один результат. Наблюдение конкретного исхода — результат деятельности сознания согласно обобщению эвереттовской интерпретации.
Сознание — это селекция миров из эвереттовской интерпретации: оно выбирает один из исходов. Это привело к появлению науки — квантовая психология (ПЗАХПХАПХПХАПХА). Ответ на вопрос о том, как всё это происходит, неясен. Неясно даже какая это проблема: онтологическая или гносеологическая.
[из другого источника, “более четкое” дополнение]
Многомировой интерпретации свойственно две основных идеи:
- Существование функции состояния для всей Вселенной, которая подчиняется уравнению Шрёдингера и никогда не испытывает недетерминированного коллапса.
- Предположение, что это вселенское состояние является квантовой суперпозицией нескольких (мб бесконечного числа) состояний одинаковых невзаимодействующих между собой параллельных вселенных.
Интерпретация не предполагает реального наличия именно других миров: есть лишь один реально существующий мир, который описывается единой волновой функцией, которую, однако, для завершения процесса измерения какого-либо квантового события необходимо разделить на наблюдателя (который проводит измерение) и объект, описываемые каждый своей волновой функцией. В результате получаются разные значения измеряемой величины и, что характерно, разные наблюдатели.
При каждом акте измерения квантового объекта наблюдатель как бы расщепляется на несколько (предположительно, неограниченно много) версий: каждая из этих версий видит свой результат измерения и формирует собственную предшествующую измерению историю и версию Вселенной.
Однако нельзя представлять «расщепление» наблюдателя, как разделение одной Вселенной на множество отдельных миров. Квантовый мир ровно один, но огромное множество частиц в нём заменено сложнейшей мировой функцией, и изнутри описать этот мир можно бесчисленным количеством способов. Это не приводит к неопределенностям, так как Вселенную никто не может наблюдать (описывать) извне.
По Эверетту, для составной системы (каковой является частица, взаимодействующая с измерительным прибором) утверждение о том, что какая-либо подсистема находится в определённом состоянии — бессмысленно. Это привело его к заключению об относительном характере состояния одной системы по отношению к другой и к пониманию того, что процесс, происходящий при измерении, математически эквивалентен квантовой суперпозиции волновых функций.
