Физики показали, как классический мир возникает из множества миров квантовой механики

«Квантовая физика конфликтует с нашим классическим опытом в том, что касается поведения отдельных электронов, атомов или фотонов, - сказал Филипп Штрасберг из Автономного университета Барселоны, руководитель научной группы. – Однако, если присмотреться и учесть величины, которые способны воспринимать люди ( например, температуру утреннего кофе или положение камня), наши результаты указывают, что эффекты квантовой интерференции, отвечающие за странное квантовое поведение, исчезают».

Результаты исследования указывают на то, что классический мир возникает из многомировой картины квантовой механики, в которой многие вселенные существуют одновременно в той же точке пространства-времени, и каждый раз, когда проводятся измерения, из нашего мира может, в потенциале, возникнуть огромное количество новых миров.

Тем не менее, остается вопрос, как примирить множественные миры с опытом классического мира, который у нас есть? Предыдущие теории использовали для решения этой проблемы идею квантовой декогеренции: наблюдаемые объекты возникают из множества суперпозиций квантовой системы, взаимдействующей со средой. Однако этот подход работает только в определенных типах взаимодействий и волновых функций, https://phys.org/news/2024-12-numerical-simulations-classica... Phys.

Авторы исследования решают эту проблему по-новому: стабильный, непротиворечивый набор черт возникает из многих возможных эволюций волновой функции в наблюдаемых, немикроскопических масштабах. Это решение работает с широким спектром начальных условий и особенностей взаимодействий энергетических уровней.

В частности, ученые представили доказательства того, что исчезновение эффектов квантовой интерференции происходит крайне быстро, и скорость возрастает в геометрической прогрессии вместе с ростом размера системы. Таким образом, даже несколько атомов или фотонов могут вести себя классическим образом. Более того, это распространенный и универсальный феномен, который не требует никакой настройки: возникновение классического мира неизбежно.

Физики смоделировали числовым методом квантовую эволюцию нетривиальных квантовых систем для пяти тактов и 50 000 энергетических уровней. Они рассмотрели широкий диапазон выборов начальной волновой функции и силы связи, и обнаружили существование примерно такой же крупномасштабной структуры стабильных ответвлений параллельных миров – возникновение стабильной и медленно развивающейся макроскопической структуры.

«Мы ясно показали, что интересные классические миры могут возникать из квантовой системы, которая в целом находится в термодинамическом равновесии. Даже несмотря на очень низкую вероятность того, что это верно для нашей Вселенной, тем не менее, исследование показывает, что порядок, структура и стрела времени могут возникать на отдельных ответвлениях квантовой мультивселенной, в целом, хаотичной, неструктурированной и обладающей временной симметрией».

Также исследователи обнаружили, что в одних ответвлениях возникают условия, при которых энтропия нарастает, а в других – снижается. В таких мирах стрелы времени будут направлены в противоположные стороны.

Полвека назад британский физик Роджер Пенроуз предложил гипотезу «космической цензуры». Спустя 50 лет она остается недоказанной и одной из самых важных проблем математической физики. Недавнее исследование https://hightech.plus/2024/12/02/kvantovie-chernie-diri-obya..., что в квантовой механике «цензура» продолжает работать.