A többváltozós mítosz és a kvantumszámítás dilemmája

A multiverse nem progresszív tudomány. A hamisítandó alternatívák katasztrófát okozhatnak a kvantumszámítás szempontjából.

Fotó: Luca Baggio az Unsplash-en

NEM NEM MATEMATIKUS, fizikus vagy akár kozmológus, de ismerem a logikát. Nagyon sok időt töltenek összetett problémákra gondolkodni, és valami nem egészen igaz. Amit nem ad össze, az a divatos felfogás, hogy létezik egy multiverse. A többnemű tudományos alternatívája nemcsak tudományos jellegű, hanem drasztikus következményekkel is járhat a kvantumszámítás életképességére nézve.

Szóval mi a multiverse?

Menjünk együtt a kozmológus, Max Tegmark meghatározásával. Tegmark szerint a multiverse négy szintje van:

  • 1. szint: világegyetemünk meghaladja azt, amely megfigyelhető
  • 2. szint: más univerzumok különböző fizikai állandókkal
  • 3. szint: a kvantummechanika sok világbeli értelmezése
  • 4. szint: az összes univerzum gyűjteménye

Megértem az 1. szintű multiverszt, mert a fénysebesség és az univerzum folyamatos terjeszkedése miatt csak univerzumunk „Hubble volumenét” figyelhetjük meg. Gondolj erre, mint amilyen a ködben való elvesztés. Láthatjuk, mondjuk öt métert minden irányba, és ahogy mozog, a látótávolság mozog veled. Ugyanez vonatkozik a világegyetem megfigyelésére a térbeli ponttól, de a hatás a tágulással és a fény sebességével szemben jön létre.

Ez a 2., 3. és 4. szintű multiverszek, amelyekkel számos ok miatt küzdök meg. Ahhoz, hogy megértsük, miért küzdök ezzel, vissza kell térnünk néhány alapra, nevezetesen arra, ami a jó tudomány.

A pusztán a matematikára támaszkodó ostobaság az, hogy dilemmához vezethetünk, ahol az elmélet matematikailag működik, de nincs lehetőség megfigyelésre a hipotézis bizonyítására vagy megdöntésére.

Jó és rossz tudomány

A tudomány fejlődéséhez tesztelhető hipotézisre van szükségünk, amelyben a tudomány megfigyelésen alapszik. A matematika kiváló eszköz a megfigyelés kódolásához és előrejelzések készítéséhez; azonban a matematika önmagában nem egyenlő a megfigyeléssel. A pusztán a matematikára támaszkodó ostobaság az, hogy egy dilemmába kerülhetünk, ahol az elmélet matematikailag működik, de nincs lehetőség megfigyelésre a hipotézis bizonyítására vagy megdöntésére. A multiverse esete egy vitathatatlan hipotézisre épül.

Szóval mi érvel a multiverse mellett? Általánosságban két kategóriába sorolhatók:

  • Az antropikus elv
  • Az univerzális hullámfüggvény létezése a kvantummechanikában

Az antropikus elv megpróbálja megmagyarázni, hogy az univerzum miért lett finomítva az élet támogatására. Ennek az elvnek két formája van; erős és gyenge. Az erős antropikus elv azt állítja, hogy az univerzum kénytelen tudatos és tompító élet létrehozására. A gyenge antropikus elv azt állítja, hogy univerzumunk az életet a „finomhangolás” eredményeként teremtette meg. Ez a „finomhangolás” egy a sok lehetséges kombináció közül, amelyek a 2. szintű multiverszók teljes egészében léteznek. Ezért a 2. szintű multiverse támogatására szolgál a gyenge antropikus elv. A világegyetemek végtelen gyűjteményén belül az ember a pontos finomhangolással létezik, amely a világegyetemünkben megvan.

Ezután a kvantummechanikával magyarázható a 3. szintű multiverse. A kvantummechanika megfigyelései nem abszolút megjósolhatók; ehelyett az eredmény valószínűségként (vagy valószínűségi hullámként) létezik. A mérés nem okozza a hullámfunkció összeomlását. Ehelyett mindegyik valószínűség feloszlott (azaz egy univerzális hullámfunkció létezik), hogy létrehozzák a saját 3. szintű univerzumot a saját történelemmel.

A 4. szintű multiverse ezután szélsőséges helyzetbe hozza. A Tegmark elméletében az 1. és 3. szint közötti univerzumok gyűjteménye mellett a 4. szintű multiverse a végső együttes, amelyet a matematika nem határoz meg, de a matematika. A matematikai létezés fizikai létezés.

A multiverse bizonyítása

Tehát hogyan bizonyíthatjuk a multiverse létezését? Nos, ez a nehézség, nem tudjuk. Ez egy nyomozási zsákutca. A 2. szinttől kezdődő többi univerzumnak nincs okozati hatása univerzumunkra, tehát soha nem fogjuk tudni. Noha a sokoldalúságot sokan tudománynak tekintik, a valóságban ez nem más, mint egy filozófiai szempontú mítosz. Tehát hogyan lehet megmagyarázni azokat a megfigyelt tényeket, melyeket a többszörös „mitimatikusok” megpróbálnak magyarázni, és mi lenne a jó filozófia?

A multiverszek mindent egységes elmélethez (ToE) próbálnak áttérni azáltal, hogy megmagyarázzák a kvantummechanikában a mérési problémát és előmozdítják azt a hitüket, hogy az univerzum matematikai. Filozófiai tartalékként a gyenge antropikus alapelvet és Occam borotváját használják. Már tárgyaltam a tudományt, vagy inkább a tudomány hiányát, hogy megmagyarázzam a multiverse-t. A filozófiai oldalról a gyenge antropikus elv, hasonlóan a multiverszekhez, megdönthetetlen elmélet, amely nem ad meghamisítható előrejelzéseket, ezért, miközben alapvető kérdéseket vet fel, „miért mi és miért ez az univerzum?”, Nem szabad a tudomány részét képeznie, és inkább megfontolásként, mint elvként kell gondolkodni. Az Occam borotva az az elv, hogy a legegyszerűbb megoldás általában a megfelelő. Bár a multiverse nem tűnik egyszerű megoldásnak, támogatói azt állítják, hogy egyszerűbb, mint megpróbálni magyarázatot adni az antropikus elvre. Ez mindkét irányban vitatható; az Occam borotváját azonban csak útmutatóként, és nem választottbíróként kell használni, és amint láttuk, az antropikus elv nem elv, hanem megfontolás.

Egy alternatíva

… Akár helyes, akár rossz, hamisítható, és menetrendként felhasználható a tudomány előrehaladására, ahelyett, hogy a zsákutcákba szorítanánk.

Ennek kibontakoztatásához vissza kell térnünk néhány alapelvhez. A táj, amelyben a multiverser működik, az egyik változatlan törvény, amelyet a világegyetem születése óta létező matematika hozott létre, azaz a matematikai szerkezet. Ellentétes lenne az a vélemény, hogy világegyetem törvényei az idő múlásával fejlődtek és a matematika ezeket a törvényeket kodifikálhatja, de a matematika nem hozza létre őket. Ezt a alternatív nézetet, amelyet olyan filozófusok, mint Roberto Unger, és a fizikusok, mint például Lee Smolin támogatták, a főárammal azt állítják, hogy azt állítják, hogy csak egy egyedülálló univerzum létezik, és ez nem matematikai.

Ennek az alternatív nézetnek az előnye, akár helyes, akár helytelen, hamisítható, és menetrendként használható a tudomány előrehaladásának elősegítésére, ahelyett, hogy a zsákutcákba szorítanánk. Ez az egyedülálló univerzum lehet a sokszínűek egyike (vagy visszapattanása), összeomlásból, majd újjászületésből született, de a tudományos fejlődés érdekében meg kell vizsgálnunk / megcáfolnunk mindazt, amit abszolút tudunk ebben az univerzumban.

Ennek a különálló univerzumnak a kidolgozása érdekében a fizika törvényeinek a matematika által vezérelt helyett a törvények fejlődőnek tekinthetők. Amikor idővel elegendő hasonló bonyolult forgatókönyv történt, törvény alakult ki. A törvény nem abszolút, hanem megközelítés a megfigyelés részletességéhez. Ez a jogalkotás kvantumszinten bomlik, mivel a törvény nem minden egyes alkotóelem abszolút szabálya, hanem egy megismételhető eredmény statisztikai közelítése.

A kvantumszámítás következményei

Ez a kvantummechanika által felvetett új probléma potenciálisan katasztrofális következményekkel járhat a kvantumszámítás jövője szempontjából. Számos kvantumelméletet javasoltak a törvények kvantumszintű lebontásának magyarázatára. A multiverszek azt állítják, hogy minden valószínűség létezik, bár a 3. szintű univerzumok különböző szintjein. Az egyedülálló univerzum-elmélet részeként megvan azonban az igazi együttes értelmezés. Ez az értelmezés feltételezi, hogy a kvantumdinamika csak azon rendszerek esetében érvényes, amelyekben másolatok vannak, ezért a kvantumdinamikát csak nagyon kicsi, sok példányszámmal figyeltük meg. Méretezéskor a makroszkopikus testeket a kvantummechanika nem írja le, mivel nem képezik részét a másolatoknak.

... itt az ideje, hogy visszatelepítsük a tudományt a napirendre, és dolgozzunk azzal, amiben van világegyetemünk.

A kvantumszámítás dilemmája az, hogy feltételezzük azoknak az elméleteknek az érvényességét, amelyeket nem lehet tesztelni. Ha a multiverse elmélet téves és az egyedülálló univerzum elmélet a valós együttes értelmezés mellett helyes, ez azt jelentheti, hogy soha nem léphetjük túl a bonyolultsági pontot a kvantumszámítógépekkel. Ennek oka az, hogy mivel a kvantumszámítógép bonyolultsága növeli annak esélyét, hogy a világegyetem más részein a konfiguráció pontos másolata legyen, az csökken. Mivel az egyedülálló világegyetem hamisítható elmélet, bizonyosan ennek kell a kutatás középpontjában állnia.

Azt hiszem, itt az ideje, hogy visszatelepítsük a tudományt a napirendre, és azzal dolgozzunk, amellyel az univerzumunkban megvan, hogy tudományos szempontból haladjunk előre, mielőtt más világegyetemek miatt aggódnánk.

A kvantumszámításról bővebben Adrian Fern írt itt egy kiváló cikket.