Квантовый мир треснул на части: учёные объяснили, где скрываются параллельные вселенные

Разговоры о параллельных вселенных чаще кажутся фантастикой, чем физикой, однако в квантовой теории они возникают вовсе не ради сенсации. Это попытка устранить противоречия, возникающие в фундаментальных уравнениях, которыми описывается работа микромира. В интервью, данном теоретиком Алексеем Семихатовым, обсуждается, как квантовые законы могут приводить к идее множественных вселенных, где каждая возможная версия события получает собственную "линию судьбы".

Откуда возникает идея параллельных вселенных

В основе рассуждений лежит уравнение Шрёдингера — фундаментальный закон эволюции квантовой системы. Оно превосходно описывает атомы, сверхпроводимость, магнетизм, лазеры. Однако действует лишь до момента измерения. Когда происходит измерение, система как будто "выбирает" один вариант из нескольких возможных. Именно этот разрыв — переход от суперпозиции к конкретному результату — и вызывает ключевую проблему: почему одно уравнение вроде бы перестает работать?

Семихатов отмечает, что в классическом мире измерения почти не меняют объект, но в квантовом все иначе: взаимодействие с прибором неминуемо меняет состояние системы. Это принципиальное отличие порождает парадокс: квантовое уравнение предсказывает существование всех возможностей одновременно, а прибор демонстрирует только одну.

"Пока квантовая система развивается во времени под управлением уравнения Шрёдингера, ее состояние описывается в виде перечисления всех возможностей… Но измерение всегда дает однозначный ответ".

Почему измерения нарушают эволюцию системы

До измерения электрон может иметь спин и "вперед", и "назад", но действие прибора приводит к тому, что одна из возможностей реализуется. В эксперименте Штерна-Герлаха прибор всегда показывает лишь два варианта, хотя суперпозиция допускает их одновременное сосуществование.

Семихатов объясняет, что квантовая механика не сообщает, как именно происходит сам "выбор". Уравнение Шрёдингера утверждает, что должны существовать оба результата, и прибор должен откликаться на оба. Но окружающий нас мир устроен иначе — мы наблюдаем единственный исход.

Отсюда возникает мысль, что оба варианта всё же "происходят", но в разных ветвях реальности.

Кот Шрёдингера и расхождение миров

Знаменитый мысленный эксперимент стал удобной моделью для объяснения идеи ветвления. Если спин электрона определён как "вперед", механизм убивает кота; если "назад", животное остаётся живым. С точки зрения строгой квантовой теории оба результата происходят одновременно — но в разных ветвях.

Каждая новая квантовая случайность раздувает отличие между ветвями: среда взаимодействует с объектами, фиксируя "следы" разных исходов. Сюда включается всё - магнитное поле Земли, нейтрино, микроволновое излучение, любое взаимодействие с окружением.

"Ветви становятся перпендикулярны… взаимодействие между ними подавляется".

Поэтому мы "не видим" других вселенных — с точки зрения математики квантовые состояния разъезжаются в разные направления, не имея возможности больше повлиять друг на друга.

Где находятся параллельные миры

Семихатов подчеркивает: они не удалены, не скрыты в другой галактике и не существуют "за горизонтом". Они находятся здесь же, но в другом направлении сложного квантового пространства. Мы не можем с ними взаимодействовать так же, как тень не касается объекта — геометрия не позволяет.

"Вот прямо здесь, в этой же локации. Прямо вокруг нас".

Наше восприятие ограничено: каждая копия наблюдателя существует в своей ветви и видит только её.

Сравнение концепций квантового мира

Как исследователи моделируют квантовое ветвление

1. Создают ограниченные модельные системы с большим числом взаимодействующих элементов.

2. Используют суперкомпьютеры, чтобы проследить эволюцию состояния во времени.

3. Анализируют, когда состояния становятся ортогональными (перпендикулярными).

4. Изучают, какие ветви способны сохранять "запись прошлого".

5. Проверяют устойчивость таких ветвей — условие появления наблюдателя.

6. Сравнивают динамику с результатами реальных экспериментов по декогеренции.

7. Выводят закономерности, объясняющие образование классической реальности.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: считать, что параллельные вселенные — фантазия.
• Последствие: игнорирование логических следствий квантовой теории.
• Альтернатива: воспринимать их как математическую модель, объясняющую наблюдаемые эффекты.

• Ошибка: полагать, что ветви полностью отделены навсегда.
• Последствие: неверные выводы о динамике квантовых систем.
• Альтернатива: учитывать, что в моделях ветви могут снова переплетаться.

• Ошибка: понимать вероятность классически.
• Последствие: противоречия в интерпретации многомировой модели.
• Альтернатива: рассматривать вероятности как меру "веса" ветвей.

А что если…

…квантовые компьютеры уже используют многомировые процессы? Одну из таких идей развивает Дэвид Дойч. Если вычисления действительно распределяются по множеству ветвей, появится возможность — хотя бы теоретическая — спросить у искусственного интеллекта, работал ли он "одновременно" в разных вселенных.

Это заставляет задуматься о будущем экспериментов и о том, какие возможности откроет наука, если однажды удастся косвенно зафиксировать такие процессы.

Плюсы и минусы многомировой интерпретации

FAQ

Почему мы не видим другие вселенные?
Потому что ветви квантового состояния становятся ортогональными, и взаимодействие между ними исчезает.

Кот Шрёдингера — это реально?
Это мысленный эксперимент, иллюстрирующий суперпозицию и проблему измерения.

Можно ли попасть в другую вселенную?
Нет. Ветви разделены из-за декогеренции — перехода между ними не существует.

Мифы и правда

• Миф: параллельные вселенные — фантастика.
• Правда: это логическое следствие квантовой теории.

• Миф: они находятся "где-то далеко".
• Правда: в математическом смысле — "прямо здесь", но вне нашего взаимодействия.

• Миф: в других ветвях всегда есть наши дубликаты.
• Правда: не каждое событие создаёт копию; требуется сложное взаимодействие со средой.