Wie folgt die Interpretation der „vielen Welten“ aus der Idee der „universellen Wellenfunktion“?

Wenn Sie das Universum als isoliertes System behandeln, wird ihm ein außenstehender Beobachter eine universelle Wellenfunktion zuweisen, die sich unter der Schrödinger-Gleichung entwickelt und niemals zusammenbricht. Das Problem ist, dass wir – also die Leute, die im Labor Experimente an Quantensystemen durchführen – keine außenstehenden Beobachter des Universums sind; wir sind definitiv drinnendas Universum. Die universelle Wellenfunktion enthält im Prinzip die Information über den Quantenzustand aller Teilchen, einschließlich derjenigen, aus denen wir selbst bestehen. Aber irgendwie muss man das mit unserer subjektiven Erfahrung in Beziehung setzen und insbesondere mit den Messergebnissen, die wir beobachten, wenn wir bestimmte Experimente im Labor durchführen. Das Everett-Bild ist eine Möglichkeit, dies zu tun. Manchmal höre ich Leute sagen, dass Viele-Welten eine "logische Konsequenz" der universellen Wellenfunktion sind, aber ich bin anderer Meinung; es ist ein Vorschlag , wie man der universellen Wellenfunktion eine physikalische Bedeutung zuordnen kann.

Nun, was mathematisch wahr ist (bei jeder Interpretation der Quantenmechanik), ist zum Beispiel, wenn Sie mit einer Überlagerung von zwei makroskopisch unterschiedlichen Quantenzuständen beginnen

$$\frac{1}{\sqrt{2}} ( | \mbox{atom decayed} \rangle + | \mbox{atom not decayed} \rangle)$$ und dem System erlauben, mit seiner Umgebung zu interagieren, dann wird die kombinierte Wellenfunktion des Systems und der Umgebung (die ein Teil der universellen Wellenfunktion ist) dekohären . Das bedeutet, dass der Einfluss der Überlagerung zu dem Zeitpunkt beispielsweise makroskopische Skalen erreicht hat $$\frac{1}{\sqrt{2}} ( | \mbox{cat dead} \rangle + | \mbox{cat alive} \rangle)$$ oder auch $$\frac{1}{\sqrt{2}} ( | \mbox{the experimenter has opened the box and seen a dead cat} \rangle + | \mbox{the experimenter has opened the box and seen a live cat} \rangle)$$ Es gibt keine praktikable Operation, die diesen Zustand jemals von einem klassischen statistischen Ensemble von Katze tot mit Wahrscheinlichkeit 1/2 und Katze lebendig mit Wahrscheinlichkeit 1/2 unterscheiden wird. Somit bilden „Katze tot und „Katze lebendig“ effektiv zwei völlig nicht interagierende „Zweige“ der universellen Wellenfunktion. Bisher ist dies lediglich eine mathematische Aussage über die Struktur der Wellenfunktion.

Die Viele-Welten-Interpretation weist diesen Zweigen innerhalb der universellen Wellenfunktion eine physikalische Bedeutung zu – nämlich jeder Zweig beschreibt ein physisches Universum, das tatsächlich existiert , und die beiden Universen spalten sich beide von einem einzigen Universum ab. In jedem Universum sieht der Experimentator das entsprechende Ergebnis (tote Katze oder lebende Katze). Das ist jetzt wirklich ein gewaltiger Interpretationssprung. Aber es könnte durchaus der einzige Weg sein, etwas Sinnvolles aus der universellen Wellenfunktion zu extrahieren.