Kvant mexanikasını öyrənən tələbələrə Şrodinqer tənliyi və dalğa funksiyasını əldə etmək üçün onu necə həll etmək öyrədilir. Ancaq mühüm bir addım atılır, çünki ilk günlərdən elm adamlarını çaşdırırdı – real, klassik dünya dalğa funksiyaları üçün çoxlu sayda həllərdən necə yaranır?

Bu dalğa funksiyalarının hər birinin özünəməxsus forması və əlaqəli enerji səviyyəsi var, lakin dalğa funksiyası klassik dünya kimi gördüyümüz şeyə necə “yıxılır” – atomlar, pişiklər və sərin bir otelin ılıq hovuzunda üzən hovuz əriştələri. Las-Veqas, dünyaya daha yaxşı siçan tələsi satmağa çalışan iş adamlarının konvensiyasına ev sahibliyi edir?

Yüksək səviyyədə bu, “Doğum qaydası” ilə idarə olunur – müəyyən bir yerdə obyektin tapılması ehtimalının sıxlığının həmin mövqedəki dalğa funksiyasının kvadratına mütənasib olması postulatı.

Erwin Schrödinger, dağılan dalğa funksiyasının nəticələrini gücləndirmək üçün məşhur pişiyini icad etdi – sadə bir hadisə, məsələn, atom nüvəsinin radioaktiv parçalanmasının kvant hadisəsi, bir növ qutudakı makroskopik pişiyin ya canlı olmasına çevrilir. ya da ölü. (Bu sirli keçid, bəlkə də yalnız nəzəri olaraq, Heisenberg Cut adlanır.)

Ənənəvi kvant mexanikası deyir ki, istənilən vaxt qutu açılanda və pişik vəziyyəti “ölçüləndikdə” pişik ya dirilir, ya da ölü olur. Bundan əvvəl, pişik müəyyən mənada həm diri, həm də ölüdür – hər bir vəziyyətin kvant superpozisiyasında mövcuddur. Yalnız qutu açıldıqda və içərisinə baxıldıqda pişiyin dalğa funksiyası müəyyən bir diri və ya ölü vəziyyətinə çökür.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1735364356&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-12-numerical-simulations-classical-world-emerge.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yMDUiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjA1Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjA1Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1735364356558&bpp=1&bdt=57&idt=136&shv=r20241212&mjsv=m202412090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1735364076%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1735364076%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1735364076%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6302975213097&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1820&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=42533202%2C31089324%2C31089326%2C31089329%2C31089337%2C31089340%2C95345966%2C95347432&oid=2&pvsid=2212285332474414&tmod=1690496839&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=139

Son illərdə fiziklər nə baş verdiyini anlamaq üçün bu prosesə daha dərindən baxırlar. Schrödinger tənliyini dəyişdirmək yalnız məhdud uğur qazandı.

Yuxarıda təsvir edilən Kopenhagen şərhindən başqa, De Broglie-Bohm pilot dalğa nəzəriyyəsi və kvant mexanikasının çoxlu dünya şərhi kimi digər fikirlər daha çox diqqət çəkir.

İndi İspaniyadan olan kvant nəzəriyyəçiləri qrupu, klassik dünyanın xüsusiyyətlərinin geniş miqyasda kvant sistemlərinin geniş sinfindən yarana biləcəyini göstərmək üçün ədədi simulyasiyalardan istifadə etdilər. Onların işi Physical Review X jurnalında dərc olunub .

“Kvant fizikası tək elektronların, atomların və ya fotonların davranışı baxımından bizim klassik təcrübəmizlə ziddiyyət təşkil edir” dedi Barselona Muxtar Universitetinin aparıcı müəllifi Philipp Strasberg Phys.org-a.

“Lakin, kiçildikdə və biz insanların qəbul edə biləcəyi kobud miqdarları nəzərə alsaq (məsələn, səhər qəhvəmizin temperaturu və ya daşın mövqeyi), bizim nəticələrimiz göstərir ki, qəribə kvant davranışından məsul olan kvant müdaxilə təsirləri , yox olmaq.”

Onların tapıntıları göstərir ki, gördüyümüz klassik dünya kvant mexanikasının çoxlu dünyalar mənzərəsindən yarana bilər , burada bir çox kainatlar kosmos-zamanın eyni nöqtəsində mövcuddur və hər ölçmə aparıldıqda demək olar ki, potensial olaraq çoxlu sayda dünyalar bizimkindən ayrılır. .

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

Kobud bir bənzətmə olaraq, su ilə doldurulmuş bir duş çantasını təsəvvür edin. Çantada və suda deşiklər – çantanın içərisində təsadüfi istiqamətlərdə hərəkət edən tez-tez toqquşan molekulların böyük bir kolleksiyası – əsasən hamar axınlarda axacaq. Bu, kvant sisteminin mürəkkəb qarışıqlığının klassik dünyada bizim tanıdığımız və tanış hiss etdiyimiz bir şey kimi görünməsinə bənzəyir.

Ancaq çoxlu dünyalar portreti ilə bağlı texniki problem qaldı: biz çoxlu kainatları bir kainatımızda malik olduğumuz klassik təcrübə ilə necə uzlaşdıra bilərik? Axı, biz heç vaxt pişikləri diri və ölü bir superpozisiyada görmürük. A priori, hər hansı mənalı mənada başqa kainatlardan, dünyalardan və ya budaqlardan necə danışa bilərik?

Strasberq və həmmüəlliflər öz məqalələrində “Fərqli dünyalar və ya tarixlərdən danışmaq, onların keçmişi, indisi və gələcəyi haqqında klassik terminlərlə əsaslandıra bilsək, mənalı olur” yazırlar.

Həmmüəlliflər bu problemi yeni üsulla həll etməyə çalışıblar. Əvvəlki iş kvant dekoherensiyası ideyasını gətirsə də, burada gördüyümüz obyektlər kvant sisteminin ətraf mühiti ilə qarşılıqlı əlaqədə olan çoxsaylı superpozisiyalarından yaranır. Lakin bu yanaşmanın incə tənzimləmə problemi var – o, yalnız qarşılıqlı əlaqənin xüsusi növləri və ilkin dalğa funksiyalarının növləri üçün işləyir.

Bunun əksinə olaraq, qrup sabit, öz-özünə ardıcıl xüsusiyyətlər toplusunun müşahidə edilə bilən, qeyri-mikroskopik miqyaslarda dalğa funksiyasının (çoxlu enerji səviyyələri ilə) bir çox mümkün təkamülləri diapazonundan yarandığını göstərdi. Bu həllin dəqiq tənzimləmə problemi yoxdur, ilkin şərtlərin geniş seçimi və enerji səviyyələri arasında qarşılıqlı əlaqənin təfərrüatları üçün işləyir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=809300024&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1735364386&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-12-numerical-simulations-classical-world-emerge.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yMDUiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjA1Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjA1Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1735364356558&bpp=1&bdt=57&idt=173&shv=r20241212&mjsv=m202412090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1735364076%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1735364076%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1735364076%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x188%2C442x69&nras=2&correlator=6302975213097&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=3813&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=37&eid=42533202%2C31089324%2C31089326%2C31089329%2C31089337%2C31089340%2C95345966%2C95347432&oid=2&psts=AOrYGsm0kwVxOUvaGl8MaR8hkGvGCUQSuYnfkGH_KLswC3EFQg532cLGchWYERL9WuXFRBvN-Jzw0FICxVvc-3LGtH7-f1tN%2CAOrYGsn8WmfhJTCLzZe2SKsc8yv50Zn5BOOYagKH0VkrVTzfYghku7BFFLuRnxtbjUkNfkBWGW3TDRtwAWkxazH6_K7mLmRYAZ-zCZXb6tqAyrq3WRg&pvsid=2212285332474414&tmod=1690496839&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=3&fsb=1&dtd=29920

“Xüsusilə,” Strasberg Phys.org-a dedi, “bu [kvant müdaxilə effektlərinin] yoxa çıxmasının son dərəcə sürətli, dəqiq desək: eksponensial sürətlə – artan sistem ölçüsü ilə baş verdiyinə dair aydın sübut təqdim edirik. Yəni, hətta bir neçə atom və ya foton. üstəlik, bu, hər yerdə rast gəlinən və hər hansı bir incə tənzimləmə tələb etməyən ümumi bir hadisədir: klassik dünyanın yaranması . qaçılmazdır”.

Qrup, qeyri-trivial kvant sistemləri üçün beş zaman addımına qədər və 50,000 enerji səviyyəsinə qədər kvant təkamülünü ədədi olaraq simulyasiya etdi. Bu təkamül gündəlik klassik hadisələri simulyasiya etmək üçün lazım olanlarla müqayisədə hələ də kiçik olsa da, əvvəlki işlərdən çox daha böyükdür.

Onlar ilkin dalğa funksiyası və birləşmə gücü seçimlərinin geniş spektrini nəzərdən keçirdilər və sabit budaqların təxminən eyni geniş miqyaslı strukturunun mövcud olduğunu – sabit və yavaş inkişaf edən makroskopik quruluşun meydana çıxmasını tapdılar.

“Maraqlıdır ki, biz həmçinin açıq şəkildə nümayiş etdiririk ki, maraqlı klassik dünyalar termodinamik tarazlıqda olan bir kvant sistemindən yarana bilər. Kainatımızda bunun belə olması ehtimalı çox az olsa da, bu, nizamı, quruluşu və bir oxunu nümayiş etdirir. zaman, ümumilikdə xaotik, struktursuz və zaman simmetrik görünən kvant Multiversenin tək qollarında meydana çıxa bilər.”

İşlərini temperatur və təzyiq kimi makroskopik xüsusiyyətlərin təsadüfi hərəkət edən hissəciklərin melanjından meydana gəldiyi statistik mexanika ilə əlaqələndirən qrup müəyyən etdi ki, bəzi budaqlar entropiyanın artdığı, digərlərinin isə entropiyanın azaldığı dünyalara aparır. Belə dünyalarda zamanın əks entropik oxları olardı.

Ətraflı məlumat: Philipp Strasberg et al, First Principles Numerical Demonstration of Emergent Decoherent Histories, Physical Review X (2024). DOI: 10.1103/PhysRevX.14.041027

Jurnal məlumatı: Physical Review X