Entä jos vastaukset tulisivat toisesta universumista?

Kuvittele seuraava tilanne.

Heräät aamulla, kävelet työpöytäsi luo — ja siellä se on. Täysin ratkaistu yhtälö, jota et ole kirjoittanut. Ei mikä tahansa yhtälö, vaan jotain niin monimutkaista, että sen ratkaisemiseen tarvittaisiin tohtorin tutkinto. Oma käsialasi. Oma kynäsi. Mutta aivosi? Täysin tyhjät siitä, miten tämä on päätynyt työpöydällesi.

Ei yön yli kestänyttä opiskelua. Ei kahvin hulluttelemaa matikkaputkea. Vain vastaus, ikään kuin jokin hyödyllinen haamu olisi tuonut sen.

Tämä ei ole kauhuelokuvan avaus. Kvanttifyysikko Maria Violaris on esittänyt teoreettisen ehdotuksen, joka saattaisi tehdä tästä skenaariosta todellisen — jos olet valmis hyväksymään melko outoja oletuksia todellisuuden luonteesta.

Moniuniversumi ei ole niin erillinen kuin luulimme

Täällä asiat menevät erikoisiksi (tai erikoisemmiksi).

Kvanttifyysiikassa on tulkinta nimeltä "monimaailmatulkinta". Perusajatus on tämä: joka kerta kun kvanttitapahtuma sattuu — elektroni päättää pyöriä ylös tai alas — universumi ei valitse yhtä lopputulosta. Sen sijaan universumi halkeaa, ja rinnakkaisia haaroja syntyy, joissa jokainen mahdollinen lopputulos tapahtuu oikeasti.

Yhdessä universumissa kolikonheitto osui kruunaan. Toisessa se on klaava. Ja molemmat universumit jatkavat olemassaoloaan tietämättä toisistaan.

Vuosikymmenten ajan fyysikot olettivat, että nämä rinnakkaiset todellisuudet olivat täysin eristettyjä toisistaan. Ne ovat olemassa, kyllä, mutta eivät voi vuorovaikuttaa tai vaihtaa tietoa. Se on kuin asuisit vierekkäisissä asunnoissa, joiden seinät on rakennettu jostain paksummasta kuin mikään rakennusmateriaali — jaamme saman rakennuksen, mutta emme voi koputtaa toisillemme.

Paitsi ehkä nyt?

Halkeama universumissa

Violaris on ehdottanut jotain, mikä — jos se pitää paikkansa — voisi puhkaista reikiä näihin seiniin. Vuoden alussa arXiv-palveluun julkaistussa artikkelissaan hän esittää järjestelyn, jossa tieto voisi teknisesti vuotaa rinnakkaisten universumien välillä — vaikka prosessi olisikin oudompaa kuin mikään näkemäsi tieteiskirjallisuus.

Hänen työnsä perustuu niin sanottuun "Wignerin ystävän" ajatuskokeeseen. Tässä skenaariossa on tarkkailija (kutsutaan häntä Ystäväksi A), joka mittaa kvanttijärjestelmää ja saa tuloksen. Sitten on ulkopuolinen "Wigner", joka kohtelee koko asetelmaa — mukaan lukien Ystävää A — kvanttijärjestelmänä, jonka hän hallitsee.

Klassisessa versiossa Wigner ei voi koskaan tietää Ystävän A saamaa tulosta sekoittamatta koko koetta. Mutta Violaris kääntää tämän päälaelleen ja väittää, että kaikkivoipa ulkopuolinen tarkkailija voisi teknisesti siirtää tietoa rinnakkaisten todellisuuksien haarojen välillä.

Tässä todella mieltä hakkaava kohta: jotta tämä toimisi, henkilön, joka kirjoittaa viestin, pitäisi unohtaa kirjoittaneensa se koskaan. Ei muistoja. Ei muistijälkeä. Vastaanottajan näkökulmasta tieto vain... ilmestyy. Kuten tuo ratkaistu yhtälö työpöydälläsi.

Miksi tämä ei ole loistava arvostelu

Tiedän mitä ajattelet: "Odota, voinko siis odottaa, että viisaampi minä toisesta universumista lähettää minulle vastauksia matematiikan kokeeseen?"

Hidassa, kunnianhimoinen ystävä. täällä on joitakin melko merkittäviä ongelmia.

Ensinnäkin tarvitsisit jonkun, jolla on jumalainen kontrolli kvanttijärjestelmiin. Puhumme ihmisen kokoisen tarkkailijan eristämisestä koko ympäristöstään ja hänen kvanttitilansa suorasta manipuloinnista. Tämä on paljon beyond kaikkea, mitä voimme tällä hetkellä tehdä — se on enemmänkin sellainen asia, jonka näkisit elokuvassa, jossa jollakulla on ehdoton kontrolli todellisuuteen.

Toiseksi ihmiset eivät luonnostaan ole kvantt(superpositio)tilassa. Kehomme ovat liian isoja ja monimutkaisia käyttäytyäkseen kuten elektronit tai fotonit. Meidän pitäisi jotenkin asettaa ihminen tilaan, jossa useita lopputuloksia on olemassa samanaikaisesti, ja... joo, meillä ei ole aavistusta, miten se tehtäisiin.

Ja kolmanneksi, on tuo muistinpyyhkimisjuttu. Henkilö, joka lähettää tiedon, ei muistaisi lähettäneensä sitä. Hän vain lakkaisi olemasta nykyisessä muodossaan ja korvautuisi toisella versiolla. Mikä tuo meidät todella epämukavaan kysymykseen.

Onko tämä siis viestintää vai murhaa?

Täällä asiat menevät filosofisiksi, ja rehellisesti sanottuna vähän epämukaviksi.

Teoreettinen tietojenkäsittelytieteilijä Scott Aaronson (joka pyörittää Kvantti-informaatiokeskusta Texasin yliopistossa Austinissa) on melko synkkä tulkinta siitä, mitä Violaris kuvaa. Hänen näkemyksensä mukaan mikään tieto ei oikeastaan matkusta universumien välillä. Sen sijaan yksi sinun versioistasi poistetaan ja korvataan toisella versiolla, jolla oli erilainen tieto koko ajan.

Pohdi tuota hetki.

Omasta näkökulmastasi sinä vain yhtäkkiä "tiedät" asioita, joita et tiennyt ennen. Mutta jumalten näkökulmasta katsottuna todellisuudessa tapahtui se, että lopetit olemassaolon ja hieman erilainen sinu copy otti paikan, kantaen erilaisia muistoja.

Onko tuo viestintää? Vai onko se jotain paljon oudompaa — jotain, joka muistuttaa enemmän korvaamista?

Violaris itse myöntää tämän monitulkintaisuuden. Hän huomauttaa, että tietyn abstraktiotason yläpuolella ei ole havainnoitavaa eroa "viestimisen toisen universumin kanssa" ja "yhen tarkkailijan muuttamisen toiseksi" välillä. Rajan vetäminen viestin lähettämisen ja henkilön korvaamisen väliin käy yhä hämärämmäksi kuin fyysikot haluaisivat myöntää.

Miksi tällä on väliä?

Olen rehellinen. Tämä ei ole käytännöllistä. Emme ole lähelläkään mahdollisuutta testata tätä. Emme ala vastaanottamaan viestejä rinnakkaiselta universumi-sinultasi huomenna.

Mutta tässä on miksi pidän näitä asioita aidosti kiehtovina: ne pakottavat meidät pohtimaan, mitä todellisuus oikeasti on. Olemme tottuneet ajattelemaan universumia jonakin kiinteänä taustana, jossa asiat tapahtuvat. Mutta kvanttimekaniikka jatkaa viittaamista siihen, että "todellisuus" saattaa olla paljon joustavampi kuin koskaan kuvittelimme.

Ja tuo ratkaistu yhtälö pöydällä? Olipa se tullut toisesta universumista, versiostasi, joka korvattiin, vai omasta alitajunnastasi, jota et aidosti muista... matematiikka on silti oikein. Vastaus toimii silti.

Ehkä se on oikea opetus tässä. Universumissa tämän oudolla tavalla ehkä vastauksen alkuperä ei merkitse niin paljon kuin vastaus itse.

Mutta myös — en todellisuudessa aio auttaa sinua huijaamaan matematiikan läksyjäsi. Vain varmuuden vuoksi.