В 1935 году австрийский физик Эрвин Шредингер описал мысленный эксперимент, который выявил проблему в основе квантовой механики. Ее суть сводится к представлению о коте, существующем в состоянии неопределенности между жизнью и смертью. Физики-теоретики из Автономного университета Барселоны в Испании объяснили, почему кот Шредингера всегда находится в одном и том же состоянии.
Филипп Страсберг, Тереза Э. Рейнхард и Джозеф Шиндлер предполагают, что каждая возможность квантовой системы сама по себе представляет вселенную. Эта концепция известна как многомировая интерпретация квантовой теории.
Они используют ее принципы, чтобы показать, как запутывание частиц в существующем ландшафте выводит кота Шредингера из его собственного уравнения, решая, мертв он или жив, но никогда не находится между этими состояниями.
Одна из попыток осмыслить это различие реальностей заключается в том, чтобы представить все возможности состояний частицы как одинаково достоверные, каждая из которых представляет собой свою собственную вселенную.
Из всего множества миров только один вплетается в существующий. Тогда он сталкивается с обширной сетью устоявшихся возможностей, получая право считаться «реальным».
В вычислениях, проведенных командой, огромные масштабы взаимодействий быстро приводят к тому, что вероятность сокращается до тех пор, пока не остается только одно состояние объекта.
Другими словами, учитывая сложность Вселенной, окружающей кота Шредингера, которая включает в себя ящик, наблюдателей, здание, в котором они находятся, и многое другое, быстро растущие взаимодействия между окружающей средой и живыми и мертвыми состояниями со временем означают, что эти два состояния не будут наблюдаться одновременно.
На самом деле это слияние миров происходит на таком малом уровне и так быстро, что относительно небольшое количество частиц может быстро сгладить нечеткость неопределенного состояния, делая квантовую дымку практически исчезающей на самых малых масштабах.
«Объекты повседневной жизни содержат огромное количество частиц. Это объясняет, почему мультивселенная не воспринимается нами напрямую», — поясняет команда в своей статье.
Несмотря на то что эта гипотеза помогает представить выбор одного состояния из лотереи бесчисленных возможностей, объяснение все равно основывается на предположении, что все вселенные ведут себя подобным образом. При этом они также не должны учитывать сложности общей теории относительности.
Можно представить, что правильная комбинация запутанных состояний все же может дать смесь живой и мертвой кошки или по крайней мере не исключить такой возможности. Но остается открытым вопрос, насколько сильно квантовая случайность может влиять на реальность, подобную нашей.
Тем не менее физики-теоретики уже не в первый раз говорят о необходимости рассматривать более масштабное видение существующих состояний, чтобы понять, почему неопределенное квантовое пятно вдруг останавливается на одном измерении.
Ранее в ходе масштабной проверки общей теории относительности команда астрономов составила карту распределения почти 6 млн галактик за 11 млрд лет истории Вселенной. Результаты исследования полностью совпали с предсказаниями Альберта Эйнштейна.