Az a bizonyos megoldott egyenlet az asztalodon

Képzeld el a következőt.

Felébredsz reggel, odabotorkálsz az íróasztalodhoz, és ott van: egy teljesen megoldott egyenlet, amiről fogalmad sincs, hogyan került oda. Nem is akármilyen egyenlet — olyan bonyolult, hogy doktorit kellene szerezned, hogy megértsd. A kézírásod. A tollad. De az agyad? Tökéletesen üres arról, hogyan került oda.

Nem volt késő éjszakába nyúló tanulás. Nem volt kávéfüggőségből fakadó matek-mánia. Csak... a válasz, mintha egy nagyon segítőkész szellem hozta volna el.

Ez nem egy horrorfilm nyitánya. Egy kvantumfizikus, Maria Violaris nemrég publikált elméleti javaslata szerint viszont ez a forgatókönyv akár valósággá is válhat — ha hajlandó vagy elfogadni néhány elég vad feltételezést a valóságunkról.

A multiverzum nem olyan elszigetelt, mint hittük

Itt válnak dolgok furcsává (még furcsábbá).

A kvantumfizikában létezik egy értelmezés, amit "sok-világ" néven ismerünk. Az alapötlet egyszerű: minden alkalommal, amikor egy kvantumesemény történik — mondjuk egy elektron eldönti, hogy felfelé vagy lefelé forog — az univerzum nem választ egyetlen kimenetelt. Ehelyett az univerzum kettéhasad, párhuzamos ágakat hozva létre, ahol minden lehetséges kimenetel valóban megtörténik.

Tehát az egyik univerzumban a feldobott érme fej. A másikban írás. És mindkét univerzum folytatja az utát, teljesen tudatlanná válva egymásról.

Évtizedek óta a fizikusok úgy gondolták, hogy ezek a párhuzamos valóságok teljesen el vannak vágva egymástól. Léteznek, persze, de soha nem léphetnek kölcsönhatásba és nem cserélhetnek információt. Olyan ez, mint szomszédos lakásokban lakni, csak a falak vastagabbak bármilyen építőanyagnál — ugyanabban az épületben élünk, de kopogtatni nem tudunk egymás ajtaján.

Legalábbis eddig?

Repedés az univerzumon

Violaris olyasmit javasolt, ami ha helyes, lyukakat üthet ezeken a falakon. Egy korábbi évben az arXiv-ra feltöltött tanulmányában egy olyan elrendezést javasol, ahol az információ technikailag szivároghatna a párhuzamos univerzumok között — bár a folyamat furcsább lenne, mint bármilyen sci-fi, amit láttál.

A munkája egy "Wigner-barát" gondolatkísérletre épül. Ebben a szcenárióban van egy megfigyelő (nevezzük Barát A-nak), aki megmér egy kvantumrendszert és kap egy eredményt. Aztán van egy külső "Wigner", aki az egész elrendezést — Barát A-t is beleértve — kvantumrendszerként kezeli.

A klasszikus verzió szerint Wigner soha nem tudhatja meg, milyen eredményt kapott Barát A, anélkül hogy el nem rontaná a kísérletet. De Violaris ezt a feje tetejére állítja, azt állítva, hogy egy mindenható külső megfigyelő valójában információt továbbíthatna a valóság párhuzamos ágai között.

És most jön az igazán elmét hajlító rész: ahhoz, hogy ez működjön, az a személy, aki megírja az üzenetet, elfelejtené, hogy valaha is írta. Nincs emlékezet. Nincs visszaemlékezés. A fogadó szemszögéből az információ egyszerűen... megjelenik. Mint az az megoldott egyenlet az asztalodon.

Miért nem egy fényes értékelés

Tudom, mire gondolsz: "Várj, szóval várok egy okosabb verzióra magamból egy másik univerzumban, hogy elküldje a válaszokat a matekZH-ra?"

Lassíts, lelkes öcsém. Van itt néhány elég komoly csapda.

Először is, valakinek istenszerű kontrollal kellene rendelkeznie a kvantumrendszerek felett. Olyasmiről van szó, hogy egy ember méretű megfigyelőt el kell szigetelni a teljes környezetétől és közvetlenül manipulálni kell a kvantumállapotát. Ez messze túlmutat azon, amit jelenleg meg tudunk valósítani — inkább olyan, mintha egy filmben valaki abszolút kontrollal rendelkezne a valóság felett.

Másodszor, az emberek nem léteznek természetesen kvantum-szuperpozícióban. A testünk túl nagy és bonyolult ahhoz, hogy úgy viselkedjen, mint egy elektron vagy foton. valahogy egy embert olyan állapotba kellene hoznunk, ahol több kimenetel létezik egyszerre, ami... hát, fogalmunk sincs, hogyan kéne ezt csinálni.

És harmadszor, ott van az emléktörlés. Aki küldi az információt, nem emlékezne arra, hogy küldte. Egyszerűen... megszűnne létezni jelenlegi formájában és egy másik verziója venné át a helyét. És ez vezet el a nagyon kényelmetlen kérdéshez.

Szóval ez kommunikáció vagy gyilkosság?

Itt válnak a dolgok filozófiaivá, és őszintén szólva, kicsit kellemetlenné.

Scott Aaronson elméleti informatikus (aki az UT Austin Kvantuminformációs Központját vezeti) elég stark értelmezéssel rendelkezik arról, amit Violaris leír. Az ő véleménye szerint valójában semmilyen információ nem utazik az univerzumok között. Ehelyett az egyik verziód törlődik és egy másik verzió veszi át a helyét, aki már eleve más információval rendelkezett.

Gondolj bele egy pillanatra.

A te szemszögeből egyszerűen csak "tudni" kezdenél dolgokat, amiket korábban nem tudtál. De egy isteni nézőpontból ami valójában történt, az az, hogy megszűntél létezni és egy kicsit eltérő másolatod vette át a helyed, más emlékekkel.

Ez kommunikáció? Vagy valami sokkal furcsább — valami, ami inkább a cserére hasonlít?

Violaris maga is elismeri ezt a bizonytalanságot. Megjegyzi, hogy egy bizonyos absztrakciós szinten nincs megfigyelhető különbség "egy másik univerzummal kommunikálni" és "egy megfigyelőt átalakítani egy másikká" között. Az üzenet küldése és egy személy pótlása közötti határ elmosódottabb, mint amit a fizikusok szeretnének.

Miért számít ez egyáltalán?

Oké, őszinte leszek veled. Ez nem gyakorlatias. Nem vagyunk közel ahhoz, hogy tesztelni tudjuk. Nem fogunk holnap üzeneteket kapni a párhuzamos univerzumbeli magunktól.

De itt van, miért találom ezt igazán lenyűgözőnek: arra késztet minket, hogy gondolkodjunk arról, mi a valóság valójában. Annyira hozzászoktunk ahhoz, hogy az univerzumot egy rögzített háttérnek tekintsük, amiben a dolgok történnek. De a kvantummechanika folyamatosan azt sugallja, hogy a "valóság" sokkal rugalmasabb lehet, mint valaha is gondoltuk.

És az az megoldott egyenlet az asztalon? Akár egy másik univerzumból jött, akár egy tőled kapott verzió váltott ki, akár a saját al unconscious elme, amire egyszerűen nem emlékszel... a matek akkor is helyes. A válasz仍然 működik.

Talán ez a valódi tanulság. Egy ennyire furcsa univerzumban talán kevésbé számít a válasz eredete, mint maga a válasz.

De azért — biztos, ami biztos — nem fogok segíteni a matek házi megcsalásában. Csak úgy mondom.