Thread by @Mitokochan

Vítám všechny u dalšího pátečního vlákna! Vzhledem k prodlevě si říkám, že bude dobré připomenout, kde se nacházíme a co za téma rozebíráme.
Momentálně se věnujeme tématu s názvem interpretace kvantové mechaniky, dnes konkrétně probereme mnohosvětovou interpretaci. #fyzivlakno

V téhle sérii si postupně ukazujeme, jak se různě dá matematika za kvantovou mechanikou interpretovat a jaký je mezi různými interpretacemi rozdíl.

https://twitter.com/dominicwalliman/status/1113486268048924673

Pokud vás zajímá, podle jakých kritérii různé interpretace dělíme, nebo vás minul nějaký minulý díl, ke všemu se lze proklikat tu:

https://twitter.com/Mitokochan/status/1423740149620482053

Jen rychle zopakuji, že interpretace fyzikálních teorií se v podstatě dělí do dvou skupin, do realistických a do instrumentalistických. V těch realistických předpokládám, že objekty v teorii mají analogii v realitě, u těch instrumentalistických realitu neřeším.

Podrobněji tohle dělení rozebírám například tu:

https://twitter.com/Mitokochan/status/1411044499699245064

Ta dnešní teorie spadá to teorií realistických, tedy do těch, kde se autor domnívá, že koncepty, které vycházejí z matematického aparátu té teorie, jsou opravdu reálné objekty, které okolo nás existují.

Jedním z těch hlavních problémů kolem toho, jak celou kvantovou mechaniku chápat, tkví v tom, jak chápat koncept vlnové funkce.
Víc o tom, co to je vlnová funkce a jaká je její role ve fyzikálních teoriích, najdete tu:

https://twitter.com/Mitokochan/status/1395818728969969672

S konceptem vlnové funkce pak souvisí i její kolaps, což je také něco, o čem jsem se rozepisovala v předchozích vláknech a najdete to třeba tady:

https://twitter.com/Mitokochan/status/1395818746065924100

Vím, že je to hodně odkazů a ti, kdo čtou moje vlákna pravidelně, si to podle mě připomínat nemusí, ale bude dobrý, když v tom udělám trochu pořádek.
Všechno tohle je dobrý si připomenout, aby se vám líp chápalo, na čem mnohosvětová interpretace stojí.

Btw, kdyby cokoliv z toho nebylo jasný, tak ráda poskytnu další vysvětlení, nebo odkazy na videa/články.

Mnohosvětová interpretace má hrozně zajímavou historii. Její autor, Hugh Everett, ji totiž vymyslel v rámci svojí disertační práce jako alternativu ke Kodaňský interpretaci, Bibli v interpretacích kvantovky.

Co bych zmínila jako důležité, je to, že se na Kodaňské interpretaci podílela většina významných fyziků tehdejší doby a byla braná trochu dogmaticky, pokud si to můžu dovolit říct.

Byl pro to ale dost dobrý důvod, protože tuhle interpretaci vyvíjeli společně hlavní autoři kvantové fyziky.

A pokud má někdo rozumět tomu, co teorie říká, měl by to být její autor. Když proto Everett přišel se svojí interpretací, lidi se na to vůbec netvářili a dali mu takovou sodu, že Everett s fyzikou přestal. Věčná škoda, protože to byl nesmírně inteligentní člověk.

Jeho zájem o fyziku začal už v dětství, ve dvanácti letech dokonce napsal dopis Einsteinovi a ten mu odepsal! Věnoval se chemii, matematice, teorii her (aplikované matematice) a nakonec kvantové fyzice.

Co ho zaujalo nejvíce, bylo téma pravděpodobnosti v kvantové fyzice. Pokud potřebujete připomenout, oč běží, tak jsem o tom povídala zde:

https://twitter.com/Mitokochan/status/1411044479155544072

Velmi zrychleně: kvantový systém se nějak vyvíjí, dokonce ve více stavech zároveň a v momentě kolapsu dojde k tomu, že systém spadne do jednoho ze stavů a na první pohled celkem náhodně. Resp. zatím nejsme schopni říct, proč si systém vybere zrovna tenhle stav a ne jiný.

Dobrá dobrá, to je spoustu složitostí a pojmů a člověk se v tom ztrácí, ale o co tedy ksakru jde? Jde o něco naprosto úžasného, svěžího, nového, odvážného. Everett totiž říká, že k žádnému kolapsu vůbec nedochází.

Což když jednou zmínil Nielsu Bohrovi, jednomu z autorů Kodaňské interpretace, tak to mělo za výsledek, že si strašlivě neporozuměli a že byl dokonce nařčen jiným fyzikem z toho, že je “….naprosto hloupý a nechápe ani ty nejjednodušší koncepty v kvantové mechanice.” Fuj.

Co to tedy znamená, že ke kolapsu nedochází? Everett totiž udělal takovou zajímavou úbahu. Zamyslel se nad tím, proč vlastně kvantová fyzika rozlišuje mezi námi jako pozorovateli a mezi objekty, které my jako pozorovatelé sledujeme.

Ono to koneckonců je logicky docela problematické - proč mám mít dva různé popisy reality? V čem jsme (jako vědomé bytosti) tak fundamentálně odlišní natolik, že je nutné stavět hranici do popisu světa?
Řekl si, že přidá pozorovatele do popisu kvantového systému.

Asi si říkáte, co to znamená? Vysvětlím.
Když popisujete kvantový objekt, tak vás zajímá, co může mít teoreticky za různé stavy. Tak například foton, částice světla, může mít různé polarizační stavy. Nebo elektron může mít různé spinové stavy.

Pro každý systém v kvantové fyzice existuje množina stavů, ze kterých můžete vybírat. Do jednoho ze stavů téhle množiny nutně každý kvantový systém nakonec spadne, když je změřený a když dojde k tomu, co nazýváme kolaps.

Samotné měření pak chápeme jako takový “obtisk” informace od kvantového objektu třeba do měřícího aparátu. Takže si to můžu představit, jako že ta informace “teče” směrem od toho měřeného kvantového objektu směrem k nám.

Co se však stane v momentě, kdy ta informace k nám dorazí, kdy si ji přečteme? (Tím “k nám” myslím k pozorovatelům.)
Pak má dojít k tomu, že se informace zapíše do našeho vědomí. Everett, který smazal hranici mezi pozorovatelem a systémem pak říká, že kolaps nenastane.

Říká, že i naše vědomí se dostane do stavu superpozice, do toho podivného stavu, ve kterém je Schrödingerova kočka, když je zároveň živá i mrtvá.

Už vás ale slyším namítat, že to je blbost, protože vy prostě víte, že v superpozici nejste. Buď něco mrtvé je, nebo není a pak je to živé, hotovo šmitec. Everett však říká, že to je jen projev našeho uvědomění.

Že ten fakt, že si uvědomujeme pouze jednu možnost, je způsoben naším omezeným vnímáním, ale že reálně se naše vědomí nachází ve stavu, kdy si jednou uvědomujeme, že je kočka živá, a podruhé, že je mrtvá.

Pozor: nejedná se ale o další realitu, nebo nějaký alternativní vesmír. Ne, vesmír je furt jen jeden, vy jste taky jen jeden/jedna, stejně jako kočka, která je mrtvá a živá zároveň, je taky jen jedna.

Jen si prostě jednou uvědomujete, že je kočka živá a podruhé zas, že je mrtvá, i když se dějí obě věci naráz.
Podle Everetta tohle vysvětluje fakt, že stejný experiment s kvantovými objekty dopadá jednou tak a jednou jinak. Vysvětluje to ten pravděpodobnostní aspekt kvantovky.

No a tady to dneska ukončíme, protože vlákno je strašně dlouhý, ale příště budeme pokračovat tím, proč je tohle naprosto legitimní interpretace kvantovky a jak se tahle teorie dál vyvíjela.

Pokud se vám vlákno líbilo, budu moc ráda, když mi dáte RTW. S tímto se s vámi loučím a uvidíme se za dva týdny.❤️