Wo sind die Welten in der Viele-Welten-Interpretation?

In der nichtrelativistischen Quantenmechanik ist die Wellenfunktion auf dem Konfigurationsraum definiert.

So für$n$Teilchen gibt es a$3n$dimensionaler Konfigurationsraum. Und die Quantenwellenfunktion ist eine Funktion aus$\mathbb R^{3n}$in die komplexen Zahlen (oder in einen gemeinsamen Spin-Zustand, wenn Sie Spin haben).

Es könnte Regionen geben, in denen die Welle null oder sehr klein ist, und andere, in denen sie vergleichsweise groß ist. Schauen wir uns nun an, was passiert, wenn eine sogenannte Messung stattfindet. Als Beispiel werden wir ein Stern-Gerlach-Gerät durchführen, das auf ein Teilchen mit Spin 1/2 trifft.

Das Teilchen kommt herein$+\hat y$Richtung, sagen wir entlang der$y$Achse. Das Partikel hat eine gewisse Breite in der$\pm\hat x$Richtung und wie es in der reist$+\hat y$Es wird sich verbreitern und teilen und zwei Zweige bilden, ähnlich wie der Großbuchstabe Y. Im Laufe der Zeit beginnt es also damit, dass die Wellenfunktion in der Nähe einer horizontalen Linie am unteren Rand ungleich Null ist und dann in einer horizontalen Linie etwas weiter fortschreitet, um ungleich Null zu werden. Wie ein Verkehrsstau, der sich einer Weggabelung nähert. Dies sind die Stellen im Konfigurationsraum, an denen die Wellenfunktion nicht Null ist.

Und es ist wirklich im Konfigurationsraum. Die Wellenfunktion ist kein Feld in Raum und Zeit. Das bedeutet, dass die Konfiguration viele Richtungen hat

Was also passiert, sind Wellen, die sich teilen. Ähnlich wie eine Wasserwelle an einem Felsen brechen und zu zwei Wellen werden könnte. Aber das sind noch keine zwei Welten. Diese Wellen könnten auf einige andere Felsen treffen (z. B. einige Stern-Gerlach-Geräte, die in verschiedene Richtungen ausgerichtet sind) und sich am Ende überlappen. Die Wellen können also immer noch von dem anderen wissen.

Aber der Konfigurationsraum ist groß und sie können mit verschiedenen Dingen interagieren. Wenn der linke Zweig die hatte$x_k$nähern Sie sich a$x_i$für ein anderes Teilchen (und ihre$y$s und$z$s sind nah) könnten sie interagieren. Wenn Sie die Welle so zeichnen, sehen Sie die Nicht-Null-Werte für dieses andere Partikel, sagen wir, dass die z-Achse sei$x_i$Dann sehen Sie vielleicht, wie der linke Zweig nach oben geht. Und in ähnlicher Weise könnte der rechte Zweig nach oben gehen, wo oben mit dem verwandt ist$x_J$eines noch anderen Teilchens. Es ist also ähnlich wie eine Reihe von Raumschiffen in einem tausenddimensionalen Raum, die kleine Umwege machen, wenn ein Ort im großen Raum bedeutet, dass sich zwei Teilchen nahe sind. Schließlich haben sich die beiden Zweige an leicht unterschiedliche Orte im Konfigurationsraum bis zu dem Punkt bewegt, an dem sie sich befinden Es wäre hoffnungslos, dass sie sich jemals wieder kreuzen würden. Entweder absichtlich oder aus Versehen.

Es ist also so, als hättest du einen einzelligen Organismus, der sich teilte und dann gingen die neuen Zellen in eine andere Richtung in einem Raum, der so groß war wie$\mathbb R^{10^{80}}$und sie werden sich einfach nicht wiedersehen. Diese Wellen, die jetzt mit sich selbst interagieren, aber nicht miteinander. Sie sind die Welten. Sie werden Welten genannt, weil sie sich nur um sich selbst kümmern.

Ja, ursprünglich war es nur eine Trennung und es waren noch keine verschiedenen Welten. Aber es gibt keinen Moment, in dem sie zu unterschiedlichen Welten wurden. Es wurde praktisch für jede Welle, sich selbst als die einzige Welle zu betrachten.

Wellenfunktionen sind also Funktionen aus einem sehr großen dimensionalen Raum in die komplexen Zahlen, und darin ist Platz für Wellen, die unser Universum beschreiben, und die sich, wenn sie sich zeitlich vorwärts entwickeln, niemals gegenseitig stören. Dies sind die Welten, und sie leben alle am selben Ort. Wenn Sie sie rückwärts laufen lassen würden, würden sie stören, aber Sie tun es nicht.

Was bedeutet es im MWI, dass andere Universen existieren? Befinden sie sich in irgendeinem Sektor der Raumzeit jenseits unseres kosmischen Horizonts oder ist es komplizierter?

Die anderen Universen sind nicht an einem anderen Ort. Vielmehr ist die physikalische Realität als Ganzes das Multiversum, eine Struktur, die in einigen Annäherungen ein bisschen wie eine Sammlung von Paralleluniversen aussieht, aber auch eine viel reichere Struktur hat. Ein Universum ist eine Struktur innerhalb des Multiversums, in die Informationen kopiert wurden. Zum Beispiel befindet sich die Version von mir, die diesen Satz eingibt, im selben Universum wie Sie, weil Sie in der Lage sind, diese bestimmte Version des Satzes zu lesen. Es gibt eine andere Version von mir, die eine etwas andere Version des Satzes getippt hat, und es gibt eine andere Version von Ihnen, die diesen Satz liest. Es gehört nichts weiter dazu, im selben Universum zu sein, als Informationen über einen bestimmten Wert einer messbaren Größe zu haben. Außerhalb des gesamten Multiversums gibt es keinen Platz, an dem Sie sagen könnten: "Oh, das Universum, in das Alan das Wort Schokolade als zehntes Wort in diesem Satz getippt hat, befindet sich drei Fuß links von dem Universum, in das er das Wort "Panda" getippt hat." als zehntes Wort in diesem Satz." Eher,

Als Quantentheoretiker überschneidet sich dieses Gebiet der Physik perfekt mit meinem Wissensgebiet. Eine einfache Google-Suche kann Sie zu meiner Lieblingsseite für philosophische Untersuchungen führen.

Die Viele-Welten-Interpretation (MWI) der Quantenmechanik besagt, dass es viele Welten gibt, die parallel im gleichen Raum und zur gleichen Zeit wie unsere eigene existieren. Die Existenz der anderen Welten ermöglicht es, Zufälligkeit und Distanzierung aus der Quantentheorie und damit aus aller Physik zu entfernen.

[Quelle: http://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds/]

Wenn das nicht hilft, kann ich vielleicht helfen.

Für jede Entscheidung, die Sie treffen und die jemals getroffen wird, gibt es ein Universum für jedes mögliche Ergebnis. Diese Universen existieren, bis die Entscheidung getroffen ist. Dann kollabieren alle anderen Universen. Es existiert jetzt nur noch ein Universum, in dem Sie die eine Entscheidung getroffen haben, und das ist das Universum, in dem Sie leben. Wenn es sinnvoll ist, existieren die Universen der Viele-Welten-Interpretationen in unserer Raumzeit, bis die Entscheidungen getroffen wurden. Dann kollabieren die anderen Universen und hören auf zu existieren. Ich hoffe, das hilft und bitte kommentieren Sie mit Ihren Gedanken.