Мультивселенная и порядок: как квантовые эффекты создали наш мир

Группа физиков-теоретиков из Испании выяснила, как из квантовых систем возникают свойства классического мира. Их исследование, опубликованное в журнале Physical Review X (PRX), демонстрирует, как загадочные квантовые явления формируют наш повседневный опыт.

Фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Picture_by_Hubble_Space_Telescope_crop.jpg by NASA, ESA, and M. Livio and the Hubble 20th Anniversary Team (STScI)

вселенная

От квантовой неопределённости к классическому порядку

Квантовая механика описывает поведение мельчайших частиц, таких как электроны и фотоны. В этом мире частицы могут находиться в нескольких состояниях одновременно — явление, известное как суперпозиция. Но в нашем повседневном мире, основанном на классической физике, мы видим предсказуемость: кошка либо жива, либо мертва, ноутбук на столе, а кофе горячий.

Основная проблема квантовой механики — объяснить, как из квантовой неопределённости возникает упорядоченный классический мир. Ранее учёные использовали концепцию квантовой декогеренции, которая показывает, как классические свойства появляются из запутанных квантовых состояний при взаимодействии с окружающей средой. Однако этот подход ограничен и применим только для определённых ситуаций.

Новая теория: квантовые пути к классическому миру

Испанские физики доказали, что квантовые интерференционные эффекты исчезают по мере увеличения размера системы, делая её поведение классическим. Это явление наблюдается даже в системах с небольшим количеством атомов или фотонов и не требует дополнительных условий.

Кроме того, учёные обнаружили, что классические свойства могут формироваться даже в квантовых системах, находящихся в состоянии термодинамического равновесия. Это открытие предполагает, что в хаосе квантовой мультивселенной могут возникать области упорядоченности.

Значение открытия для многомировой интерпретации

Работа испанских учёных вносит вклад в теорию многомировой интерпретации квантовой механики, согласно которой каждый возможный исход квантового события существует в отдельной "ветви" реальности. Исследование показывает, что привычный нам классический порядок может формироваться из загадочных квантовых процессов, создавая мир, где объекты ведут себя предсказуемо.

Это открытие расширяет наше понимание фундаментальных законов природы и объясняет, как квантовые эффекты формируют реальность, которую мы воспринимаем.

Уточнения

Вселе́нная — не имеющее строгого определения понятие в астрономии и философии, под которым чаще всего подразумевается совокупность всей существующей в мире энергии, материи и пространства-времени.