¿La interpretación de muchos mundos de Everett no viola la mecánica cuántica?

Así es como lo entiendo. (¡No soy un experto! ¡Perdón por los errores!) Debes comenzar por comprender la teoría de la decoherencia cuántica .

En la mecánica cuántica de primer año, a veces nos dicen “Los sistemas siguen la ecuación de Schrodinger … excepto por el colapso de la función de onda que es totalmente diferente “. La teoría de la decoherencia fue la constatación de que esto no es del todo correcto: el colapso de la función de onda no es una excepción a la ecuación de Schrodinger, es consistente y (en general) una consecuencia de la ecuación de Schrodinger.

Aprendemos de la teoría de la decoherencia bajo ciertas condiciones, las amplitudes cuánticas se enredan con el entorno más amplio (incluidos los aparatos de medición, humanos, etc.) de tal manera que ciertos caminos cuánticos no pueden mostrar ningún efecto de interferencia entre ellos.

Por ejemplo, si envía luz a través de dos ranuras, obtiene interferencia cuántica entre la amplitud de la ranura izquierda y la amplitud de la ranura derecha. Sin embargo, si tiene un aparato de medición que verifica si la luz pasó a través de la hendidura izquierda o la hendidura derecha, ese proceso necesariamente causa decoherencia entre la trayectoria de la hendidura izquierda y la hendidura de la derecha, lo que hace que sea imposible ver patrones de interferencia entre la hendidura izquierda y la hendidura derecha. Básicamente, causa enredos entre el fotón y el aparato de medición.

Entonces, ¿cuáles son los “muchos mundos” de la interpretación de muchos mundos de Everett ? Si lo entiendo correctamente, Everett está imaginando una ” función de onda del universo ” objetiva, que contiene todas las diferentes amplitudes que están “einseleccionadas” (descifradas entre sí). En un sentido poético, cada una de esas amplitudes seleccionadas es su propio “mundo” . Entonces está el “mundo” donde el aparato mide el fotón a la izquierda, y luego hay otro “mundo” donde el aparato mide el fotón a la derecha. La teoría de la decoherencia explica por qué esos “mundos” nunca pueden volver a interactuar entre sí. Cada “mundo” continúa como si todos los otros “mundos” no existieran.

Podemos contrastar la interpretación de muchos mundos con, por ejemplo, la interpretación coherente de las historias . En este último, nunca estás pensando en una “función de onda del universo”, en cambio estás pensando en la ” función de onda del universo desde mi punto de vista en este momento “, que incluye SOLO a los seleccionados en el sector en el que nos encontramos. (Recuerde, los humanos son parte del entorno en la teoría de la decoherencia como todo lo demás; siempre se encontrará en uno de los “mundos” seleccionados). Puede ver por qué esto tiene sentido: después de todo, ya sabemos que los diferentes “mundos” nunca pueden interactuar, por lo que realmente deberíamos decir que “el mundo real” es el sector seleccionado en el que nos encontramos, y los otros “mundos” también podrían no existir. (O, literalmente , no existen, dependiendo de su punto de vista).

De todos modos, veo muchos mundos versus historias consistentes, etc., como una disputa menor sobre el significado de términos como “real” y “existe”. Ambos campos (muchos mundos versus historias consistentes) están de acuerdo en lo importante: la ecuación de Schrodinger es SIEMPRE válida. Ambos campamentos harían exactamente los mismos cálculos para hacer predicciones sobre los resultados experimentales.

Para responder a su pregunta específica, la interpretación de muchos mundos de Everett es poco más que una narración del proceso de decoherencia cuántica, como lo describe la ecuación de Schrodinger y la teoría de la decoherencia cuántica . La ecuación de Schrodinger y la teoría de la decoherencia cuántica son consistentemente famosas con todos los experimentos de difracción de dos rendijas como usted describió, así como la conservación de energía, etc.

Si Everett dijera lo que dices, estaría en conflicto con la mecánica cuántica, y también tonto. Everett no dice que el universo se divide cuando el electrón atraviesa dos rendijas, sino que la evolución lineal de la función de onda es algo que se mantiene en todas las escalas, por lo que las personas terminan superpuestas, al igual que los electrones, tal como lo predice la mecánica cuántica.

Pero la gente nunca “se siente” superpuesta. En la interpretación de Everett, esto es solo una propiedad de cómo se siente la gente. La “división” en los universos no es una división en el universo físico, es una división en las memorias perceptivas de un dispositivo de grabación que mide el universo. Cuando un dispositivo informático clásico mide un resultado y termina en una superposición de diferentes estados de memoria computacional, usted ve los dos resultados como “existentes” (filosóficamente) y la apariencia de probabilidad es solo subjetiva, desde el punto de vista de la informática dispositivo en sí, desde el interior.

Desde este punto de vista, el colapso de la mecánica cuántica es una propiedad de la percepción, no tanto de la física. La física es una simple evolución unitaria, toda la reducción probabilística complicada es de seleccionar un camino particular para hacer una memoria consistente para un dispositivo informático.

La idea no funciona si el dispositivo de computación puede recuperar los diferentes resultados nuevamente, para obtener interferencia entre alternativas previamente divididas, como la fusión de la función de onda de un electrón después de las rendijas. Pero esto solo puede suceder si borra cada bit de información que adquirió, ya que la interferencia solo ocurre cuando dos historias diferentes de todo el sistema cuántico, un sistema que incluye el dispositivo en este caso, alcanzan estados exactamente idénticos. Esto es imposible si hubo producción de entropía, e incluso en casos de cómputo reversible, requiere restaurar el estado inicial exacto de la computadora reversible, por lo que no hay paradoja entre la interferencia y la división subjetiva de la historia de Everett.

La razón por la que esto no se enfatiza más es porque menciona la memoria de los dispositivos informáticos, como un modelo para los recuerdos humanos, y la gente se molesta cuando es la conciencia de una persona que está haciendo algo para que la mecánica cuántica funcione. Lo siento. Así es como funciona el colapso en Everett, y en otras interpretaciones sin colapso, no hay forma de evitarlo. Esta es la razón por la cual no es descrita por la física, sino por una especie de metafísica de la mente, que le dice cómo los recuerdos se incrustan y ganan continuidad en los sistemas físicos. Los recuerdos en el dispositivo de medición computacional son lo que lo está haciendo. Estos robots de memoria, como modelos del cerebro de los observadores, se enfatizan en Everett, y se incluyen en los relatos apropiados de esta interpretación. Cuando no los incluye, suena como el sinsentido anterior.

Everett solo está tomando en serio la mecánica cuántica como modelo para todo el universo. Esto es útil cuando se considera la cosmología, y el hecho de que pueda hacerlo (solo con dolores de cabeza filosóficos, sin paradojas físicas) significa que es filosóficamente posible que la mecánica cuántica sea exacta. Pero eso no significa que la mecánica cuántica sea exacta, solo que en este caso, la interpretación de Everett muestra cómo conciliar la medición con la evolución unitaria en una filosofía realista.

Dado que el resultado solo implica un reajuste filosófico, al final, no es muy diferente de Copenhague. La gente de Copenhague pensó en el colapso de la misma manera, excepto que no lo hicieron explícito, porque su positivismo significaba que era suficiente para describir cómo predecir los resultados de cualquier experimento. No era necesario dar cuenta de lo que “realmente” está sucediendo. Everett acaba de proporcionar esta cuenta para esta interpretación.

Primero, ese es un excelente video de Sean Carroll, publicado por el interrogador, explicando los muchos mundos de Everett, y todos deberían verlo antes de seguir leyendo. Y para responder directamente a la pregunta, los muchos mundos de Everett no * violan * la mecánica cuántica: están * implicados * por la mecánica cuántica.

En segundo lugar, los electrones dejan de interferir entre sí cuando se han separado en universos o “mundos” distintos. Así es como se pueden definir los mundos, es decir, como elementos de la función de onda que están suficientemente decodificados o separados entre sí para que ya no interfieran entre sí.

Tercero, la conservación de la energía, o lo que sea, está bien con muchos mundos: la historia de cada mundo es consistente con todas las cantidades conservadas (como observamos). Y, debido a la forma en que funcionan las leyes de conservación en la mecánica cuántica, también se conserva la energía total de la función de onda multiverso / universal.

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