Stel je voor dat je werd verteld dat de wereld eenvoudig is en precies zoals het lijkt, maar dat er een oneindig aantal werelden is zoals de onze. Deze werelden gedragen zich zoals Newton zich voor het eerst voorstelde, behalve dat de kleinste interacties van het oneindige aantal nuances en afwijkingen van de Newtoniaanse mechanica creëren. Wat deterministisch zou kunnen zijn, wordt door veel werelden overgehaald om het onvoorspelbare te worden.
Dit is de nieuwe theorie over parallelle universums die door Australische en Amerikaanse theoretici is uitgelegd in een artikel dat is gepubliceerd in het tijdschrift Physics Review X. Het artikel, dat de 'Many Interacting Worlds'-theorie (MIW) wordt genoemd, legt uit dat in plaats van apart te staan, een oneindig aantal universa delen dezelfde ruimte en tijd als de onze. Ze laten zien dat hun theorie kwantummechanische effecten kan verklaren, terwijl ze de keuze voor een theorie om het universum op grote schaal uit te leggen open laten. Dit is een fascinerende nieuwe variant van de multiversumtheorie die in zekere zin niet alleen een dubbelganger van iedereen creëert, maar een oneindig aantal van hen die elkaar allemaal in dezelfde ruimte en tijd overlappen.
Kosmologie is een studie waarin beoefenaars hun vijf zintuigen moeten overstijgen. Einstein verwees naar gedachte-experimenten, en Dr. Stephen Hawking - die overleeft en doorzet ondanks ALS - heeft zich decennia lang afgevraagd over het universum en nieuwe theorieën ontwikkeld, allemaal in zijn hoofd.
De 'Many Interacting Worlds'-theorie, gepresenteerd door Michael Hall en Howard Wiseman van de Griffith University in Australië, en Dirk-André Deckert van de University of California, Davis, verschilt van eerdere multiversumtheorieën doordat de werelden - zoals ze naar universums verwijzen - samenvallen met elkaar en zijn niet alleen parallel.
De theoretici leggen uit dat hoewel de interacties subtiel zijn, de interactie van een oneindig aantal werelden kwantumverschijnselen kan verklaren, zoals barrière-tunneling in solid-state elektronica, kan worden gebruikt om kwantumgrondtoestanden te berekenen en, zoals ze stellen, “in ieder geval kwalitatief ”Reproduceer de resultaten van het dubbel gespleten experiment.
Schrödinger bedacht bij het uitleggen van zijn golffunctie en de interactie van twee deeltjes (EPR-paradox) de term "verstrengeling". In feite is de MIW-theorie een verstrengeling van een oneindig aantal werelden, maar niet in termen van een golffunctie. De theoretici stellen dat ze genoodzaakt waren de MIW-theorie te ontwikkelen om de noodzaak van een golffunctie om het heelal te verklaren uit te sluiten. Het is zeer waarschijnlijk dat Einstein MIW als zeer aantrekkelijk zou hebben gezien gezien zijn onwil om de principes te accepteren die zijn neergelegd in de Kopenhagen-interpretatie van de kwantumtheorie.
Hoewel de MIW-theorie enkele van de meest onderscheidende kwantumfenomenen kan reproduceren, benadrukken de theoretici dat MIW zich in een vroege ontwikkelingsfase bevindt. Ze stellen dat de theorie nog niet zo volwassen is als al lang bestaande unificatietheorieën. In hun paper gebruiken ze de natuurkunde van Newton om hun bewijzen eenvoudig te houden. Het presenteren van deze nieuwe 'vele werelden'-theorie geeft aan dat ze een niveau van vertrouwen in de integriteit ervan hebben bereikt, zodat andere theoretici het kunnen gebruiken als een starterkit - peer review, maar het ook kunnen uitbreiden om meer wereldse verschijnselen te verklaren.
Hall vergelijkt MIW met de klassieke theorie van ideale gassen en partiële drukken. Hij zegt:
Twee werelden van velen doen alsof het twee gassen A & B zijn binnen een volume van ruimte. In de woorden van de theoretici: 'Het zou zijn alsof het A-gas en het B-gas volledig onbewust van elkaar zijn, tenzij elk afzonderlijk A-molecuul dicht bij zijn B-partner was. Een dergelijke interactie is totaal anders dan alles in de klassieke natuurkunde, en het is duidelijk dat onze hypothetische A- samengestelde waarnemer zou geen ervaring hebben met de B wereld in zijn dagelijkse waarnemingen, maar door zorgvuldig experimenteren kan een subtiele en niet-lokale actie op de EEN moleculen van zijn wereld. Een dergelijke actie, hoewel er heel veel in plaats van slechts twee werelden zijn, is wat wij voorstellen achter het subtiele en niet-lokale karakter van de kwantummechanica te kunnen liggen. '
De theoretici gaan verder met uiteen te zetten dat MIW tot nieuwe voorspellingen kan leiden. Als ze juist zijn, zouden nieuwe voorspellingen experimentalisten en waarnemers uitdagen om de effecten opnieuw te creëren of te zoeken. Dat was het geval voor Einsteins Theorie van Algemene Relativiteit. Bijvoorbeeld het buigen van het lichtpad door zwaartekracht en het waarnemen van sterrenlicht van astronoom Eddington rond de zon tijdens een totale zonsverduistering. Dergelijke nieuwe voorspellingen en bevestiging zouden de MIW-theorie gaan onderscheiden van de vele andere theorieën van alles.
Hall, Deckert en Wiseman gaan verder - "Beschouwd als een fundamentele fysische theorie op zichzelf, kan de MIW-benadering ook leiden tot nieuwe voorspellingen die voortkomen uit de beperking tot een eindig aantal werelden. Ten slotte geeft het een natuurlijke discretisering van de Holland-Poirier-benadering, die nuttig kan zijn voor numerieke doeleinden.”
Multiversumtheorieën zijn de afgelopen jaren bekend geworden door de boeken en mediapresentaties van Dr. Michio Kaku van het City College of New York en Dr. Brian Greene van Columbia University, New York City. Dr. Green presenteerde op PBS een reeks afleveringen die ingingen op de aard van het heelal, genaamd "The Fabric of the Universe" en "The Elegant Universe". De presentaties waren gebaseerd op zijn boeken zoals "The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos".
Hugh Everett's herinterpretatie van de kosmologische theorie van Dr. Richard Feynman, dat de wereld een gewogen som is van alternatieve geschiedenissen, stelt dat wanneer deeltjes interageren, de werkelijkheid zich opsplitst in een reeks parallelle stromen, die elk een ander mogelijk resultaat zijn. In tegenstelling tot de theorie van Feynmann en de interpretatie van Everett, splitsen de parallelle werelden van MIW zich niet op, maar bestaan ze gewoon in dezelfde ruimte en tijd. De parallelle werelden van MIW zijn geen gevolg van 'kwantumgedrag', maar zijn er juist de drijfveren van.
Hall stelt in het artikel dat eenvoudige Newtoniaanse fysica kan verklaren hoe al deze werelden evolueren. Dit, leggen ze uit, kan effectief worden gebruikt als een eerste benadering bij het testen en uitbreiden van hun theorie, MIW. Zeker, Einsteins speciale en algemene relativiteitstheorieën completeren de Newtoniaanse vergelijkingen en worden niet afgedaan door MIW. Het artikel begint echter met het eenvoudigere model met Newtoniaanse fysica en legt zelfs uit dat een of ander fundamenteel gedrag van de kwantummechanica zich ontvouwt vanuit een universum dat bestaat uit slechts twee met elkaar in wisselwerking staande werelden.
Dus wat is de toekomst voor de theorie van de vele interactieve werelden? De tijd zal het leren. Theoretici en experimentalisten zullen beginnen met het evalueren van de beweringen en de oplossingen om bekend gedrag in ons universum te verklaren. Met nieuwe voorspellingen zal de nieuwe uitdager van de Unified Field Theory (de theorie van alles) moeilijker te negeren of weg te werken zijn met het brede scala aan theorieën van de afgelopen 100 jaar. Einsteins theorieën begonnen te onthullen dat onze wereld gedrag uitstraalt dat onze gevoeligheid tart, maar hij kon de beweringen van de kwantumtheorie niet accepteren. Einsteins antwoord aan Bohr was: "God gooit geen dobbelstenen." De MIW-theorie van Hall, Deckert en Wiseman is misschien wat Einstein tot het einde van zijn leven zocht. Voor de MIW-theorie is één wereld niet genoeg en voor deze vele werelden kunnen hun interacties worden vergeleken met een martini die wordt geschud maar niet geroerd.
Referenties:
