Ti immagineresti come sarebbe? Carlos Fernandez/Getty Images Nel 1954, un giovane dottorando dell'Università di Princeton di nome Hugh Everett III ebbe un'idea radicale:che esistano universi paralleli, esattamente come il nostro universo. Questi universi sono tutti collegati al nostro; infatti, si diramano dai nostri, e il nostro universo è ramificato dagli altri. All'interno di questi universi paralleli, le nostre guerre hanno avuto esiti diversi da quelli che conosciamo. Le specie estinte nel nostro universo si sono evolute e adattate in altri. In altri universi, noi umani potremmo essere estinti.
Questo pensiero sbalordisce la mente e tuttavia, è ancora comprensibile. Nozioni di universi paralleli o dimensioni che assomigliano alla nostra sono apparse in opere di fantascienza e sono state usate come spiegazioni per la metafisica. Ma perché un giovane fisico emergente potrebbe rischiare la sua futura carriera proponendo una teoria sugli universi paralleli?
Con il suo Teoria dei molti mondi , Everett stava tentando di rispondere a una domanda piuttosto spinosa relativa a fisica quantistica :Perché la materia quantistica si comporta in modo irregolare? Il livello quantistico è il più piccolo che la scienza abbia rilevato finora. Lo studio della fisica quantistica iniziò nel 1900, quando il fisico Max Planck introdusse per la prima volta il concetto nel mondo scientifico. Lo studio di Planck sulle radiazioni ha prodotto alcune scoperte insolite che contraddicevano le leggi fisiche classiche. Questi risultati hanno suggerito che ci sono altre leggi al lavoro nell'universo, operando a un livello più profondo di quello che conosciamo.
ContenutiIn tempi abbastanza brevi, i fisici che studiano il livello quantistico hanno notato alcune cose peculiari su questo minuscolo mondo. Per uno, le particelle che esistono a questo livello hanno modo di assumere arbitrariamente forme diverse. Per esempio, gli scienziati hanno osservato fotoni -- minuscoli pacchetti di luce -- che agiscono come particelle e onde. Anche un singolo fotone mostra questo mutamento di forma [fonte:Brown University]. Immagina se sembrassi e ti comportassi come un essere umano solido quando un amico ti guardava, ma quando si voltò di nuovo, avevi preso una forma gassosa.
Questo è diventato noto come il Principio di indeterminazione di Heisenberg . Il fisico Werner Heisenberg suggerì che semplicemente osservando la materia quantistica, influenziamo il comportamento di quella materia. Così, non possiamo mai essere completamente certi della natura di un oggetto quantistico o dei suoi attributi, come velocità e posizione.
Questa idea è supportata dal Interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica. Poste dal fisico danese Niels Bohr, questa interpretazione dice che tutte le particelle quantistiche non esistono in uno stato o nell'altro, ma in tutti i suoi possibili stati contemporaneamente. La somma totale dei possibili stati di un oggetto quantistico si chiama suo Funzione d'onda . Lo stato di un oggetto esistente in tutti i suoi possibili stati contemporaneamente si chiama suo sovrapposizione .
Secondo Bohr, quando osserviamo un oggetto quantistico, influenziamo il suo comportamento. L'osservazione rompe la sovrapposizione di un oggetto ed essenzialmente costringe l'oggetto a scegliere uno stato dalla sua funzione d'onda. Questa teoria spiega perché i fisici hanno preso misurazioni opposte dallo stesso oggetto quantistico:l'oggetto "scelse" stati diversi durante misurazioni diverse.
L'interpretazione di Bohr fu ampiamente accettata, e lo è ancora da gran parte della comunità quantistica. Ma ultimamente, La teoria dei molti mondi di Everett sta ricevendo una seria attenzione. Leggi la pagina successiva per scoprire come funziona l'interpretazione dei Molti Mondi.
Il giovane Hugh Everett era d'accordo con gran parte di ciò che il fisico molto rispettato Niels Bohr aveva suggerito sul mondo quantistico. Era d'accordo con l'idea di sovrapposizione, così come con la nozione di funzioni d'onda. Ma Everett non era d'accordo con Bohr in un aspetto fondamentale.
a Everett, misurare un oggetto quantistico non lo costringe in uno stato comprensibile o in un altro. Anziché, una misurazione effettuata su un oggetto quantistico provoca una vera e propria spaccatura nell'universo. L'universo è letteralmente duplicato, suddivisione in un universo per ogni possibile risultato della misurazione. Per esempio, diciamo che la funzione d'onda di un oggetto è sia una particella che un'onda. Quando un fisico misura la particella, ci sono due possibili risultati:sarà misurato come una particella o come un'onda. Questa distinzione rende la teoria dei molti mondi di Everett un concorrente dell'interpretazione di Copenaghen come spiegazione per la meccanica quantistica.
Quando un fisico misura l'oggetto, l'universo si divide in due universi distinti per accogliere ciascuno dei possibili risultati. Quindi uno scienziato in un universo scopre che l'oggetto è stato misurato in forma d'onda. Lo stesso scienziato nell'altro universo misura l'oggetto come una particella. Questo spiega anche come una particella può essere misurata in più di uno stato.
Per quanto inquietante possa sembrare, L'interpretazione dei Molti Mondi di Everett ha implicazioni al di là del livello quantistico. Se un'azione ha più di un risultato possibile, quindi - se la teoria di Everett è corretta - l'universo si divide quando viene intrapresa quell'azione. Questo vale anche quando una persona sceglie di non intraprendere un'azione.
Ciò significa che se ti sei mai trovato in una situazione in cui la morte era un possibile esito, poi in un universo parallelo al nostro, sei morto. Questa è solo una delle ragioni per cui alcuni trovano inquietante l'interpretazione dei Molti Mondi.
Un altro aspetto inquietante dell'interpretazione dei Molti Mondi è che mina il nostro concetto di tempo come lineare. Immagina una linea del tempo che mostri la storia della guerra del Vietnam. Piuttosto che una linea retta che mostra eventi degni di nota che progrediscono, una linea temporale basata sull'interpretazione dei Molti Mondi mostrerebbe ogni possibile risultato di ogni azione intrapresa. Da li, ogni possibile esito delle azioni intraprese (come risultato dell'esito originario) sarebbe ulteriormente documentato.
Ma una persona non può essere consapevole dei suoi altri sé - o anche della sua morte - che esistono in universi paralleli. Quindi, come potremmo mai sapere se la teoria dei molti mondi è corretta? La certezza che l'interpretazione è teoricamente possibile è arrivata alla fine degli anni '90 da a esperimento mentale -- un esperimento immaginario usato per provare o confutare teoricamente un'idea -- chiamato suicidio quantistico. (Puoi saperne di più in How Quantum Suicide Works.)
Questo esperimento mentale ha rinnovato l'interesse per la teoria di Everett, che per molti anni è stata considerata spazzatura. Poiché Many-Worlds è stato dimostrato possibile, fisici e matematici hanno cercato di indagare in profondità le implicazioni della teoria. Ma l'interpretazione dei Molti Mondi non è l'unica teoria che cerca di spiegare l'universo. Né è l'unico che suggerisce che ci siano universi paralleli al nostro. Leggi la pagina successiva per approfondire la teoria delle stringhe.
Dottor Michio Kaku, il creatore della teoria delle stringhe Ted Thai/Time Life Pictures/Getty Images La teoria dei molti mondi e l'interpretazione di Copenaghen non sono gli unici concorrenti che cercano di spiegare il livello base dell'universo. Infatti, la meccanica quantistica non è nemmeno l'unico campo all'interno della fisica alla ricerca di una tale spiegazione. Le teorie che sono emerse dallo studio della fisica subatomica rimangono ancora teorie. Ciò ha causato la divisione del campo di studio più o meno allo stesso modo del mondo della psicologia. Le teorie hanno sostenitori e critici, così come i quadri psicologici proposti da Carl Jung, Albert Ellis e Sigmund Freud.
Da quando la loro scienza è stata sviluppata, i fisici sono stati impegnati in ingegneria inversa l'universo:hanno studiato ciò che potevano osservare e hanno lavorato a ritroso verso livelli sempre più piccoli del mondo fisico. Facendo questo, i fisici stanno tentando di raggiungere il livello finale e più elementare. È questo livello, essi sperano, che servirà come base per comprendere tutto il resto.
Seguendo la sua famosa Teoria della Relatività, Albert Einstein trascorse il resto della sua vita cercando l'unico livello finale che rispondesse a tutte le domande fisiche. I fisici si riferiscono a questa teoria fantasma come la Teoria del Tutto . I fisici quantistici credono di essere sulla scia di trovare quella teoria finale. Ma un altro campo della fisica crede che il livello quantistico non sia il livello più piccolo, quindi non poteva quindi fornire la Teoria del Tutto.
Questi fisici si rivolgono invece a un livello teorico subquantico chiamato teoria delle stringhe per le risposte a tutta la vita. La cosa sorprendente è che attraverso la loro indagine teorica, questi fisici, come Everett, hanno anche concluso che esistono universi paralleli.
Teoria delle stringhe è stato originato dal fisico giapponese-americano Michio Kaku. La sua teoria afferma che gli elementi costitutivi essenziali di tutta la materia e di tutte le forze fisiche nell'universo, come la gravità, esistono a un livello subquantico. Questi elementi costitutivi assomigliano a piccoli elastici - o corde - che compongono quark (particelle quantistiche), e a loro volta elettroni, e atomi, e cellule e così via. Esattamente che tipo di materia viene creata dalle corde e come si comporta tale materia dipende dalla vibrazione di queste corde. È in questo modo che il nostro intero universo è composto. E secondo la teoria delle stringhe, questa composizione si svolge attraverso 11 dimensioni separate.
Come la teoria dei molti mondi, la teoria delle stringhe dimostra che esistono universi paralleli. Secondo la teoria, il nostro universo è come una bolla che esiste accanto a universi paralleli simili. A differenza della teoria dei molti mondi, la teoria delle stringhe suppone che questi universi possano entrare in contatto tra loro. La teoria delle stringhe dice che la gravità può fluire tra questi universi paralleli. Quando questi universi interagiscono, si verifica un Big Bang come quello che ha creato il nostro universo.
Mentre i fisici sono riusciti a creare macchine in grado di rilevare la materia quantistica, le stringhe subquantiche devono ancora essere osservate, il che li rende - e la teoria su cui sono costruiti - del tutto teorici. È stato screditato da alcuni, anche se altri credono che sia corretto.
Quindi gli universi paralleli esistono davvero? Secondo la teoria dei molti mondi, non possiamo essere veramente certi, poiché non possiamo esserne consapevoli. La teoria delle stringhe è già stata testata almeno una volta, con risultati negativi. Il dottor Kaku crede ancora che le dimensioni parallele esistano, tuttavia [fonte:The Guardian].
Einstein non visse abbastanza a lungo per vedere la sua ricerca della Teoria del Tutto ripresa da altri. Poi ancora, se Many-Worlds è corretto, Einstein è ancora vivo in un universo parallelo. Forse in quell'universo, i fisici hanno già trovato la Teoria del Tutto.
Per ulteriori informazioni sugli universi paralleli, visitare i link che seguono.
