Apa Teori Banyak Dunia Berarti dalam Fisika

Banyak interpretasi dunia (MWI) adalah teori di dalamnya fisika kuantum dimaksudkan untuk menjelaskan fakta bahwa alam semesta mengandung beberapa peristiwa non-deterministik, tetapi teori itu sendiri bermaksud sepenuhnya deterministik. Dalam interpretasi ini, setiap kali peristiwa "acak" terjadi, alam semesta terbagi antara berbagai pilihan yang tersedia. Setiap versi alam semesta yang terpisah berisi hasil yang berbeda dari peristiwa itu. Alih-alih satu garis waktu yang berkelanjutan, alam semesta di bawah banyak interpretasi dunia terlihat lebih seperti serangkaian cabang yang terpisah dari dahan pohon.

Sebagai contoh, teori kuantum menunjukkan probabilitas bahwa atom individu dari unsur radioaktif akan peluruhan, tetapi tidak ada cara untuk mengetahui dengan tepat kapan (dalam rentang probabilitas itu) peluruhan akan terjadi tempat. Jika Anda memiliki banyak atom unsur radioaktif yang memiliki peluang 50% untuk membusuk dalam satu jam, maka dalam satu jam 50% dari atom itu akan membusuk. Tetapi teorinya tidak mengatakan apa-apa tentang kapan suatu atom akan membusuk.

Menurut teori kuantum tradisional (interpretasi Kopenhagen), sampai pengukuran dilakukan untuk atom tertentu, tidak ada cara untuk mengetahui apakah itu akan membusuk atau tidak. Faktanya, menurut fisika kuantum, Anda harus memperlakukan atoma jika berada dalam superposisi keadaan - keduanya membusuk dan tidak membusuk. Ini memuncak pada yang terkenal Kucing Schroedinger eksperimen pikiran, yang menunjukkan kontradiksi logis dalam mencoba menerapkan fungsi gelombang Schroedinger secara harfiah.

Banyak dunia interpretasi mengambil hasil ini dan menerapkannya secara harfiah, bentuk Postulat Everett:

Postulat Everett
Semua sistem yang terisolasi berevolusi sesuai dengan persamaan Schroedinger

Jika teori kuantum menunjukkan bahwa atom membusuk dan tidak membusuk, maka banyak dunia interpretasi menyimpulkan bahwa harus ada dua alam semesta: satu di mana partikel membusuk dan satu di dalamnya yang tidak. Karena itu alam semesta bercabang setiap kali peristiwa kuantum terjadi, menciptakan jumlah alam semesta kuantum yang tak terbatas.

Bahkan, dalil Everett menyiratkan bahwa seluruh alam semesta (menjadi sistem tunggal yang terisolasi) secara terus-menerus ada dalam superposisi berbagai keadaan. Tidak ada titik di mana fungsi gelombang pernah runtuh dalam alam semesta, karena itu akan menyiratkan bahwa beberapa bagian dari alam semesta tidak mengikuti fungsi gelombang Schroedinger.

Itu banyak interpretasi dunia diciptakan oleh Hugh Everett III pada tahun 1956 dalam tesis doktoralnya, Teori Fungsi Gelombang Universal. Ia kemudian dipopulerkan oleh upaya fisikawan Bryce DeWitt. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa karya paling populer telah dibuat oleh David Deutsch, yang telah menerapkan konsep-konsep dari banyak interpretasi dunia sebagai bagian dari teorinya dalam mendukung komputer kuantum.

Meskipun tidak semua fisikawan setuju dengan banyak interpretasi dunia, ada jajak pendapat informal dan tidak ilmiah yang mendukung gagasan tersebut. bahwa itu adalah salah satu interpretasi dominan yang diyakini oleh fisikawan, kemungkinan peringkat tepat di belakang interpretasi dan dekoherensi Kopenhagen. (Lihat pengantar makalah Max Tegmark ini sebagai contoh. Michael Nielsen menulis posting blog pada tahun 2004 (di situs web yang tidak ada lagi) yang menunjukkan - dengan hati-hati - bahwa banyak interpretasi dunia tidak hanya diterima oleh banyak fisikawan, tetapi juga yang paling banyak dengan kuat tidak disukai interpretasi fisika kuantum. Penentang tidak hanya tidak setuju dengan itu, mereka secara aktif menolaknya berdasarkan prinsip.) Ini adalah pendekatan yang sangat kontroversial, dan sebagian besar fisikawan yang bekerja dalam fisika kuantum tampaknya percaya bahwa menghabiskan waktu mempertanyakan interpretasi fisika kuantum (yang pada dasarnya tidak dapat diuji coba) adalah pemborosan waktu.

Banyak dunia interpretasi memiliki beberapa nama lain, meskipun bekerja pada 1960-an & 1970-an oleh Bryce DeWitt telah membuat nama "banyak dunia" lebih populer. Beberapa nama lain untuk teori ini adalah formulasi keadaan relatif atau teori fungsi gelombang universal.

Non-fisikawan kadang-kadang akan menggunakan istilah multiverse, megaverse, atau paralel yang lebih luas ketika berbicara tentang banyak interpretasi dunia. Teori-teori ini biasanya mencakup kelas konsep fisik yang mencakup lebih dari sekedar jenis "alam semesta paralel" yang diprediksi oleh banyak interpretasi dunia.

Dalam fiksi ilmiah, alam semesta paralel semacam itu telah memberikan dasar bagi sejumlah besar alur cerita, tetapi kenyataannya adalah tidak ada yang memiliki dasar kuat dalam fakta ilmiah untuk satu yang sangat baik alasan:

Banyak interpretasi dunia tidak, dengan cara apa pun, memungkinkan komunikasi antara alam semesta paralel yang diusulkannya.

Semesta, sekali terpecah, sepenuhnya berbeda satu sama lain. Sekali lagi, penulis fiksi ilmiah telah sangat kreatif dalam menemukan cara mengatasi ini, tetapi saya tahu tidak ada karya ilmiah yang solid yang telah menunjukkan bagaimana alam semesta paralel dapat berkomunikasi dengan masing-masing lain.

Diedit oleh Anne Marie Helmenstine