Algunas interpretaciones de la mecánica cuántica sugieren que todo nuestro universo está descrito por una sola función de onda global que se divide y multiplica constantemente, produciendo una nueva realidad para cada posible interacción cuántica. Esta es una declaración muy audaz. Entonces, ¿cómo llegamos allí?
Una de las primeras realizaciones en la historia de la mecánica cuántica es que la materia tiene una propiedad ondulatoria. El primero en sugerir esto fue el físico francés Louis de Broglie, quien argumentó que cada partícula subatómica tiene una onda asociada, al igual que La luz puede actuar como una partícula y una onda..
Esta idea extrema fue rápidamente confirmada por otros físicos, especialmente en los experimentos en los que se llevó a cabo. electrones Chips finos dispersos antes de aterrizar en el objetivo. La forma en que los electrones se dispersaron fue más característica de la onda que de la partícula. Pero entonces surgió una pregunta: ¿Qué es exactamente una onda de materia? ¿Cómo se ve?
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Los primeros teóricos cuánticos, como Erwin Schrödinger, creían que las propias partículas se extendían al espacio en forma de onda. Desarrolló su famosa ecuación para describir el comportamiento de esas ondas, que todavía se usa en la actualidad. Pero la idea de Schrödinger se desvaneció frente a más pruebas experimentales. Por ejemplo, aunque el electrón se comporta como una onda en pleno vuelo, cuando golpea un objetivo, desciende como una sola partícula comprimida, por lo que en realidad no puede expandirse en el espacio.
En cambio, comenzó a surgir una explicación alternativa. Hoy en día, lo llamamos la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, y es, con mucho, la interpretación más popular entre los físicos. En este modelo, la función de onda, el nombre que los físicos dan a la propiedad ondulatoria de la materia, en realidad no existe. En cambio, es una forma matemática que usamos para describir una nube de posibilidades de la mecánica cuántica donde podríamos encontrar una partícula subatómica la próxima vez que la busquemos.
enredo de cadenas
Pero la interpretación de Copenhague adolece de varios problemas. Como señaló el propio Schrödinger, no está claro cómo la función de onda pasa de una nube de posibilidades antes de la medición a la mera ausencia del momento en el que observamos.
Así que tal vez haya algo más importante para la función de onda. Pueden ser tan reales como todas las partículas mismas. De Broglie fue el primero en sugerir esta idea, pero finalmente se unió al campo de Copenhague. Físicos posteriores, como Hugh Everett, volvieron a examinar el problema y llegaron a las mismas conclusiones.
Hacer que la función de onda sea real resuelve este problema de escala en la interpretación de Copenhague, porque evita que la escala sea un proceso súper específico que destruya la función de onda. En cambio, lo que llamamos una escala es en realidad solo una larga serie de partículas cuánticas y funciones de onda que interactúan con otras partículas cuánticas y funciones de onda.
Si construyes un detector y le disparas electrones, digamos, a nivel subatómico, el electrón no sabe que se está midiendo. Simplemente golpea los átomos en la pantalla, que envía una señal eléctrica (hecha de más electrones) a través de un cable, que interactúa con una pantalla, que emite fotones que chocan con las partículas en tus ojos, y así sucesivamente.
En esta imagen, cada partícula tiene su propia función de onda, y eso es todo. Todas las partículas y todas las funciones de onda interactúan como lo hacen normalmente, y podemos usar las herramientas de la mecánica cuántica (como la ecuación de Schrödinger) para hacer predicciones sobre cómo se comportan.
función de onda global
Pero las partículas cuánticas tienen una propiedad realmente interesante debido a su función de onda. Cuando dos partículas interactúan, no solo una choca con la otra; Por un breve período, sus funciones de onda se superponen. Cuando eso sucede, ya no puede tener dos funciones de onda separadas. En su lugar, debe tener una sola función de onda que describa ambas partículas simultáneamente.
Cuando las partículas van por caminos separados, aún mantienen esta función de onda uniforme. Los físicos llaman a este proceso Entrelazamiento cuántico – ¿Qué o qué? Albert Einstein Se conoce como «acción espeluznante a distancia».
Cuando volvemos sobre todos los pasos de la medida, lo que sale son una serie de enredos causados por la interferencia de las funciones de onda. El electrón se enreda con los átomos en la pantalla, que se enreda con los electrones en el cable, y así sucesivamente. Incluso las partículas en nuestro cerebro están enredadas con él. una tierracon toda la luz que va y viene de nuestro planeta, hasta cada partícula del universo entrelazada con todas las demás partículas del universo.
Con cada nuevo entrelazamiento, tienes una función de onda que describe todas las partículas ensambladas. Entonces, la conclusión obvia de hacer realidad la función de onda es que solo hay una función de onda que describe todo el universo.
Esto se llama la interpretación de los «muchos mundos» de la mecánica cuántica. Recibe este nombre cuando preguntamos qué sucede durante el proceso de monitoreo. En la mecánica cuántica, nunca estamos seguros de lo que hará una partícula: a veces puede subir, a veces puede bajar, etc. En esta interpretación, cada vez que una partícula cuántica interactúa con otra partícula cuántica, la función de onda global se divide en múltiples secciones, con diferentes universos que contienen cada uno de los diferentes resultados posibles.
y eso es Como conseguir un multiverso. Simplemente trabajando partículas cuánticas entrelazadas entre sí, obtienes múltiples copias del universo formándose una y otra vez todo el tiempo. Cada uno es idéntico, excepto por una pequeña diferencia en algún proceso cuántico aleatorio. Esto significa que hay múltiples versiones de usted leyendo este artículo ahora, todas bastante similares excepto por algunos detalles cuantitativos sutiles.
Esta interpretación también tiene dificultades, por ejemplo, ¿cómo se desarrolla esta división en la realidad? Pero es una forma radical de ver el universo y una demostración de cuán poderosa es la mecánica cuántica como teoría: lo que comenzó como una forma de comprender el comportamiento de las partículas subatómicas puede controlar las propiedades de todo el universo.
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