Wyobraź sobie taką sytuację.
Budzisz się rano, podchodzisz do biurka, a tam — w pełni rozwiązane równanie. Nie pamiętasz, że je pisałeś. Nie pamiętasz w ogóle, żebyś przy nim pracował. A rozwiązanie jest na poziomie doktoratu.
Twój charakter pisma. Twój długopis. Ale twój mózg? Kompletna pustka.
Żadnej nocnej sesji nauki. Żadnego maratonu z kawą. Po prostu... odpowiedź. Jakby przysłał ją bardzo pomocny duch.
To nie jest otwarcie filmu grozy. Według niedawnej propozycji teoretycznej fizyczki kwantowej Marii Violaris, taki scenariusz może być naprawdę możliwy — jeśli tylko gotowy jesteś zaakceptować dość szalone założenia dotyczące samej rzeczywistości.
Wieloświat nie jest taki oddzielny, jak myśleliśmy
Robimy się teraz dziwnie. A raczej — jeszcze dziwniej.
W fizyce kwantowej istnieje pewna interpretacja zwana „wieloświatem". Główna idea jest taka: za każdym razem, gdy zachodzi zdarzenie kwantowe — na przykład elektron decyduje się na spin w górę lub w dół — wszechświat nie wybiera jednego wyniku. Zamiast tego wszechświat się rozgałęzia. Powstają równoległe gałęzie, gdzie każdy możliwy wynik naprawdę się dzieje.
Więc w jednym wszechświecie moneta wypadła orłem. W innym — reszką. I oba te wszechświaty istnieją dalej, kompletnie nieświadome siebie nawzajem.
Przez dziesięciolecia fizycy zakładali, że te równoległe rzeczywistości są od siebie całkowicie odcięte. Istnieją, owszem. Ale nigdy nie mogą ze sobą oddziaływać ani wymieniać informacji. To jak mieszkanie w sąsiednich lokalach, ale ze ścianami grubszymi niż cokolwiek, co znamy z budownictwa. Dzielimy ten sam budynek, ale nie możemy zapukać do sąsiada.
Aż do teraz?
Pęknięcie w rzeczywistości
Violaris zaproponowała coś, co — jeśli okaże się prawdziwe — mogłoby przebić te ściany na wylot. W artykule opublikowanym na arXiv wcześniej w tym roku zasugerowała układ, w którym informacja teoretycznie mogłaby przeciekać między równoległymi wszechświatami. Proces byłby dziwniejszy niż cokolwiek z filmu sci-fi.
Jej praca opiera się na eksperymencie myślowym zwanym „przyjacielem Wignera". W tym scenariuszu mamy obserwatora (nazwijmy go Obserwator A), który mierzy układ kwantowy i otrzymuje wynik. Potem mamy zewnętrznego „Wignera", który traktuje całą sytuację — włącznie z Obserwatorem A — jako układ kwantowy pod swoją kontrolą.
Klasyczna wersja mówi, że Wigner nigdy nie pozna wyniku uzyskanego przez Obserwatora A, nie psując przy tym całego eksperymentu. Ale Violaris odwraca to do góry nogami. Twierdzi, że wszystkowiedzący obserwator zewnętrzny mógłby faktycznie przesyłać informacje między równoległymi gałęziami rzeczywistości.
Oto ta prawdziwie mózgowa część: żeby to zadziałało, osoba pisząca wiadomość musiałaby zapomnieć, że w ogóle coś napisała. Zero wspomnień. Zero świadomości. Z perspektywy odbiorcy informacja po prostu... się pojawia. Tak jak to rozwiązane równanie na biurku.
Dlaczego to nie jest recenzja filmu z gwiazdkami
Wiem, o czym myślisz: „Czekaj, to mogę sobie poczekać, aż mądrzejsza wersja mnie z innego wszechświata przyśle mi odpowiedzi na sprawdzian?"
Spokojnie, entuzjasto. Jest tu kilka dość poważnych haczyków.
Po pierwsze, potrzebowałbyś kogoś z boską kontrolą nad układami kwantowymi. Mówimy o odizolowaniu obserwatora wielkości człowieka od całego jego otoczenia i bezpośrednim manipulowaniu jego stanem kwantowym. To daleko wykracza poza cokolwiek, co potrafimy obecnie. To bardziej przypomina scenę z filmu, gdzie ktoś ma absolutną kontrolę nad rzeczywistością.
Po drugie, ludzie naturalnie nie istnieją w superpozycji kwantowej. Nasze ciała są zbyt duże i zbyt skomplikowane, żeby zachowywać się jak elektrony czy fotony. Musielibyśmy jakoś umieścić człowieka w stanie, gdzie jednocześnie istnieje wiele możliwych wyników. I... tak, nie mamy pojęcia, jak to zrobić.
Po trzecie, jest ta kwestia wymazania pamięci. Osoba wysyłająca informację nie pamiętałaby, że cokolwiek wysłała. Po prostu... przestałaby istnieć w obecnej formie i zostałaby zastąpiona inną wersją. Co prowadzi nas do naprawdę niewygodnego pytania.
Więc co to jest — komunikacja czy morderstwo?
Tutaj robi się filozoficznie. I szczerze mówiąc, trochę niezręcznie.
Teoretyk informatyki Scott Aaronson (prowadzi Centrum Informacji Kwantowej na UT Austin) ma dość ostre zdanie na temat tego, co Violaris opisuje. W jego interpretacji żadna informacja tak naprawdę nie podróżuje między wszechświatami. Zamiast tego jedna wersja ciebie zostaje usunięta i zastąpiona inną, która cały czas miała inne informacje.
Pomyśl o tym przez chwilę.
Z twojej perspektywy nagle „wiesz" rzeczy, których wcześniej nie wiedziałeś. Ale z widoku z lotu ptaka — to, co naprawdę się stało, to że przestałeś istnieć, a nieznacznie inna kopia ciebie przejęła kontrolę, z innymi wspomnieniami.
Czy to komunikacja? A może coś znacznie dziwniejszego — coś bliższego zastąpieniu?
Sama Violaris przyznaje tę dwuznaczność. Zauważa, że na pewnym poziomie abstrakcji nie ma obserwowalnej różnicy między „komunikowaniem z innym wszechświatem" a „przekształcaniem jednego obserwatora w drugiego". Granica między wysłaniem wiadomości a zastąpieniem osoby staje się bardziej rozmyta, niż fizycy by sobie życzyli.
Dlaczego to w ogóle ma znaczenie?
Będę szczery. To nie jest praktyczne. Nie jesteśmy nawet blisko możliwości przetestowania tego. Nie zaczniemy jutro odbierać wiadomości od równoległego ciebie.
Ale oto dlaczego uważam to za naprawdę fascynujące: to zmusza nas do myślenia o tym, czym naprawdę jest rzeczywistość. Jesteśmy przyzwyczajeni do myślenia o wszechświecie jako o niezmiennym tle, na którym dzieją się rzeczy. Ale mechanika kwantowa ciągle sugeruje, że „rzeczywistość" może być znacznie bardziej elastyczna, niż kiedykolwiek sobie wyobrażaliśmy.
A to rozwiązane równanie na biurku? Nieważne, czy przyszło z innego wszechświata, od wersji ciebie, która została zastąpiona, czy z twojego własnego podświadomego umysłu, którego naprawdę nie pamiętasz... matematyka wciąż jest poprawna. Odpowiedź nadal działa.
Może to jest prawdziwa puenta. W wszechświecie tak dziwnym, pochodzenie odpowiedzi może mieć mniejsze znaczenie niż sama odpowiedź.
Ale tak przy okazji — zdecydowanie nadal nie pomagam w ściąganiu na sprawdzianie z matmy. Na wszelki wypadek.