Kvantna besmrtnost: Teorija koja obećava vječni život
Hugh Everett III umro je u snu, od srčanog udara, u svojoj kući u mjestu McLean u Virdžiniji, 19. jula 1982. godine. Imao je 51 godinu.
Tijelo je ujutro pronašao njegov sin Mark, tada devetnaestogodišnji muzičar koji će kasnije postati pjevač benda Eels.
Everett je 25 godina ranije, kao student na Univerzitetu Princeton, predložio tumačenje kvantne mehanike za koje je, prema svjedočenjima ljudi koji su ga poznavali, privatno vjerovao da znači da nikada zapravo neće prestati postojati.
Njegova svijest bi se, u svakom trenutku grananja stvarnosti, jednostavno nastavljala putanjom koja ne vodi u smrt.
To uvjerenje danas nosi ime kvantna besmrtnost, a izraslo je iz jedne od najspornijih ideja u fizici dvadesetog vijeka.
Kvantna mehanika, teorija koja opisuje ponašanje čestica na najsitnijim razmjerama, odavno je poznata po tome što se opire zdravom razumu.
Elektron ispaljen kroz dva bliska proreza ne prolazi kroz jedan ili drugi, nego kroz oba istovremeno, ostavljajući na ekranu iza sebe šaru karakterističnu za talase koji se međusobno pojačavaju i poništavaju.
Fizičari ovakvo stanje nazivaju superpozicijom, a njegov matematički opis daje takozvana talasna funkcija, koju je prije stotinu godina prvi zapisao Erwin Schrödinger.
Problem nastaje u trenutku mjerenja. Dok god niko ne posmatra, čestica ostaje u superpoziciji svih mogućih stanja.
Čim je neko izmjeri, ona se, prema dugo dominantnom Kopenhagenskom tumačenju, naglo svede na jedno jedino stanje, s vjerovatnoćom koju određuje takozvano Bornovo pravilo — vjerovatnoćom koja je eksperimentalno potvrđena s izuzetnom preciznošću, iako sam mehanizam tog "sažimanja" niko nikad nije uspio objasniti.
Većina fizičara danas se slaže da to mjerenje ne mora uključivati svjesnog posmatrača — dovoljna je interakcija sa okolinom, poput jednog zalutalog fotona — ali time se problem samo pomjera, jer bi, strogo govoreći, i taj foton trebalo da uđe u istu superpoziciju.
Poznati misaoni eksperiment sa Schrödingerovom mačkom, zatvorenom u kutiju s napravom koja je, zavisno od ishoda kvantnog mjerenja, može ili ne mora usmrtiti, oslikava upravo tu napetost: prije otvaranja kutije, mačka je, strogo govoreći, istovremeno i živa i mrtva.
Svijet koji se nikad ne zaustavlja
Everett je ponudio radikalno drugačije rješenje. Talasna funkcija se, po njemu, nikada ne sažima.
Umjesto toga, svaki mogući ishod mjerenja se zaista dogodi, u zasebnoj grani stvarnosti koja od tog trenutka nema više nikakav uticaj na ostale grane.
Kutija, mačka, posmatrač i ostatak svemira dio su jedne jedine, ogromne talasne funkcije, a ono što doživljavamo kao "izbor" prirode zapravo je samo grananje u kojem se svaka verzija posmatrača nalazi u svojoj vlastitoj grani, uvjerena da je upravo ta grana jedina stvarna.
Fizičar Bryce DeWitt, koji je uređivao časopis u kojem je Everettova disertacija objavljena, isprva mu je prigovorio da se svijet očigledno ne grana, jer takvo što niko nikad nije iskusio.
Everett mu je, prema eseju objavljenom na Aeonu, odgovorio protivpitanjem: "Ne mogu odoljeti da te pitam — da li ti osjećaš kretanje Zemlje?"
DeWitt je priznao da je argument pogodio metu i tokom naredne decenije postao jedan od najglasnijih zagovornika teorije, koju je i nazvao tumačenjem mnogih svjetova.
Ideja je decenijama ostajala na marginama fizike.
Everett je, obeshrabren hladnim prijemom, napustio akademsku karijeru odmah nakon doktorata i zaposlio se kao vojni analitičar, gdje je radio na tajnim projektima iz Hladnog rata.
Tek u posljednjih dvadesetak godina tumačenje mnogih svjetova steklo je ozbiljniju podršku među fizičarima poput Seana Carrolla, Davida Deutscha i Maxa Tegmarka, uglavnom zahvaljujući konceptu dekoherencije — objašnjenju kako složene interakcije s okolinom brzo razdvajaju grane jednu od druge, tako da između njih više ne postoji mjerljiva interferencija.
Kvantni ruski rulet
Iz istog matematičkog okvira nastala je i ideja koja teoriji mnogih svjetova daje njeno najneobičnije moguće tumačenje.
Fizičar Max Tegmark je u knjizi Our Mathematical Universe iz 2014. godine popularizirao misaoni eksperiment poznat kao kvantni ruski rulet: zamislite napravu koja svake sekunde mjeri spin jedne čestice i, zavisno od ishoda, ili vas trenutno usmrti, ili se samo začuje škljocaj.
Prema Kopenhagenskom tumačenju, vjerovatnoća da preživite četrdeset uzastopnih škljocaja iznosi otprilike jedan naprema trilion.
Prema tumačenju mnogih svjetova, međutim, u svakoj sekundi postoji grana u kojoj ste i dalje živi — a pošto svijest, po definiciji, ne može doživjeti vlastito nepostojanje, predviđanje je da biste sa stopostotnom izvjesnošću čuli samo niz škljocaja, koliko god eksperiment trajao.
Everett je, prema biografskoj skici koju je sastavio ruski fizičar Eugene Shikhovtsev, čvrsto vjerovao da mu upravo to njegova teorija garantuje.
Tegmark ovaj eksperiment nikome ne preporučuje da isprobava, a s vremenom je i sam ublažio tvrdnju.
Njegov argument zavisi od uslova da smrt mora nastupiti brže nego što je čovjek uopšte može opaziti — a većina stvarnih uzroka smrti, napominje, ne djeluje trenutno, nego kao postepen gubitak svijesti, što kvantnu besmrtnost čini teško primjenjivom van laboratorijske mašte.
Peter Byrne, autor druge Everettove biografije, ide korak dalje i sumnja da je fizičar zaista vjerovao u doslovnu verziju te ideje, jer ona garantuje samo da će većina njegovih kopija umrijeti — što, piše Byrne, teško da je racionalan cilj.
Neki istraživači multiverzuma sažimaju stav mnogih kolega upozorenjem da bi bilo krajnje nerazumno, pa i sebično, dopustiti da ovakva mogućnost usmjeri ijednu stvarnu odluku o životu i smrti.
Pukotina u argumentu
Pojedini filozofi fizike tvrde da Tegmarkov uslov ne rješava problem, nego ga samo pomjera.
Grananje svemira se, napominje, dešava čim se kvantno mjerenje izvrši — dakle i prije nego što metak fizički stigne do tijela — pa nikakav fizički proces ne može biti zaista trenutan.
Ako između grananja i smrti postoji ijedan djelić sekunde, tvrde oni, obična vjerovatnoća smrti i dalje važi, koliko god taj djelić bio kratak.
Drugi sloj spora tiče se same vjerovatnoće.
Ako se u tumačenju mnogih svjetova svaki ishod dogodi sa stopostotnom izvjesnošću, teorija naizgled gubi moć predviđanja bilo čega.
Filozof David Lewis je u predavanju održanom nedugo prije svoje smrti 2001. godine — objavljenom posthumno 2004. u časopisu Australasian Journal of Philosophy — predložio rješenje koje je nazvao ispravljenim pravilom intenziteta: grane u kojima čovjek umire jednostavno se izbacuju iz računice, jer je smrt, kako je to formulisao, potpuno odsustvo iskustva.
Pojedini filozofi i fizičari nisu se s tim složili, svaki na svoj način.
Jedni su napisali da ne postoji jasan razlog zašto bi pristalice tumačenja mnogih svjetova mijenjale pravilo vjerovatnoće baš u pitanjima života i smrti, a ne i svugdje drugo.
Drugi su, sa svoje strane, upozorili da je pretpostavka po kojoj treba zanemariti grane u kojima posmatrač više ne postoji dodatna tvrdnja koja ne proizlazi direktno iz same kvantne teorije — i, po njihovom mišljenju, vjerovatno pogrešna.
Lewis je uočio i treći, možda najneugodniji ugao problema.
Ako je kvantna besmrtnost tačna, čovjek bi trebalo da očekuje da će provesti daleko više vremena star, bolestan i na rubu smrti nego mlad i zdrav, jer upravo te krhke, umiruće grane najduže odolijevaju konačnom kraju.
Zagovornici na to odgovaraju takozvanim principom osrednjosti, prema kojem sadašnja mladost i zdravlje uopšte nisu neobični ako čovjek pripada uskoj referentnoj klasi ljudi u trenutno "normalnom" životnom dobu — no ni sami ne tvrde da taj odgovor u potpunosti uklanja nelagodu.
Ko je zapravo "ja"?
Debata na kraju otvara pitanje koje sama fizika ne može riješiti — značenje riječi "ja".
Fizičar Brian Greene sa Univerziteta Columbia smatra da svaka grana ostaje dio istog identiteta — pravo "ja", po njemu, jeste zbir svih tih verzija zajedno, samo što je svijest u svakoj pojedinačnoj grani premalo svjesna cjeline da bi to primijetila.
Izraelski fizičar Lev Vaidman zastupa pragmatičniji stav: postoje mnoge različite verzije svake osobe u različitim granama, ali nema smisla govoriti o "drugom meni", jer svaka verzija ima kontinuitet svijesti isključivo unutar vlastite grane.
Filozof David Wallace ide korak dalje od obojice, tvrdeći da pojam ličnog identiteta uopšte nema smisla ako se svijest ne može ograničiti na jednu jedinu granu — a pošto to, po njegovom argumentu, nije ni logički ni fizički izvodivo, tumačenje mnogih svjetova možda ne umnožava "ja", nego ga u potpunosti razgrađuje.
Grane u kojima nas nema
Zagovornici teorije ponekad podsjećaju da čitava istorija čovječanstva, ne samo pojedinačni život, počiva na nizu sličnih grananja.
Dvadeset sedmog oktobra 1962. godine, na vrhuncu Kubanske raketne krize, američki razarači su kod obale Kube pronašli sovjetsku podmornicu B-59 i počeli bacati signalne dubinske bombe kako bi je natjerali da izroni.
Odsječena od Moskve i izložena danima visokih temperatura u utrobi podmornice, posada je povjerovala da je rat već počeo.
Kapetan Valentin Savicki naredio je pripremu torpeda s nuklearnom bojevom glavom, a politički oficir se s tim složio.
Po tadašnjem pravilu, za lansiranje je bila potrebna saglasnost sve trojice starijih oficira na brodu.
Treći, načelnik štaba flotile Vasilij Arhipov, odbio je da pristane i na kraju je nagovorio Savickog da umjesto napada podmornicu izvede na površinu — događaj koji je, prema arhivskim dokumentima Univerziteta George Washington, ostao gotovo nepoznat javnosti naredne četiri decenije.
U tumačenju mnogih svjetova ne postoji grana u kojoj bi to veče završilo nuklearnim ratom u kojoj bismo mi, koji o tome danas čitamo, uopšte postojali — pa čitava naša grana stvarnosti, prema toj logici, izgleda kao dug niz sličnih, statistički gotovo nemogućih preživljavanja.
Hugh Everett nikada nije doživio da njegova ideja stekne ugled koji danas ima.
Njegova kćerka Elizabeth, nakon dugogodišnje borbe s depresijom, oduzela je sebi život 1996. godine, četrnaest godina nakon očeve smrti.
U poruci koju je ostavila, prema tekstu koji je biograf Peter Byrne objavio u magazinu Scientific American, pisalo je da želi da njen pepeo bude bačen zajedno sa smećem, baš kao i očev, s nadom da će na taj način završiti u ispravnom paralelnom svemiru i ponovo se sresti s njim.
IZVORI
- Peter Byrne, The Many Worlds of Hugh Everett, Scientific American, 2008.
- National Security Archive, The Underwater Cuban Missile Crisis at 60, Univerzitet George Washington, 2022.
- Aeon Essays, Splitting the Universe.
- Eugene B. Shikhovtsev i Kenneth W. Ford, Biographical Sketch of Hugh Everett, III.
- Peter Byrne, The Many Worlds of Hugh Everett III: Multiple Universes, Mutual Assured Destruction, and the Meltdown of a Nuclear Family, Oxford University Press, 2010.
- David Lewis, "How Many Lives Has Schrödinger's Cat?", Australasian Journal of Philosophy, 82(1), 2004.
- Max Tegmark, Our Mathematical Universe: My Quest for the Ultimate Nature of Reality, Vintage Books, 2014.
- Lev Vaidman, Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
- Brian Greene, The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos, Vintage Books, 2011.
- David Wallace, The Emergent Multiverse: Quantum Theory According to the Everett Interpretation, Oxford University Press, 2012.
Aquarius
Istraživač nepoznatog i web inženjer. Ako ti se sviđaju tekstovi koje čitaš, možeš me podržati preko Buy Me a Coffee. I bez toga, drago mi je što si tu.