Kvantemekanikkens mange-verdensteori antager, at for hvert muligt resultat af en given handling deler universet sig for at rumme hver enkelt af dem. Denne teori tager observatøren ud af ligningen. Vi er ikke længere i stand til at påvirke udfaldet af en begivenhed blot ved at observere den, som det fremgår af Heisenbergs usikkerhedsprincip.
Men mange-verdensteorien vender en bredt accepteret teori om kvantemekanikken på hovedet. Og i det uforudsigelige kvanteunivers siger det virkelig noget.
Vejledning
I det meste af det sidste århundrede var den mest accepterede forklaring på, hvorfor den samme kvantepartikel kan opføre sig på forskellige måder, Københavnsfortolkningen. Selv om den på det seneste er ved at få kamp til stregen fra mange-verdens-fortolkningen, antager mange kvantefysikere stadig, at Københavnsfortolkningen er korrekt. Københavnsfortolkningen blev første gang fremsat af fysikeren Niels Bohr i 1920. Den siger, at en kvantepartikel ikke eksisterer i den ene eller den anden tilstand, men i alle dens mulige tilstande på én gang. Det er først, når vi observerer dens tilstand, at en kvantepartikel i princippet er tvunget til at vælge én sandsynlighed, og det er den tilstand, vi observerer. Da den kan blive tvunget ind i en anden observerbar tilstand hver gang, forklarer dette, hvorfor en kvantepartikel opfører sig uregelmæssigt.
Denne tilstand, hvor den eksisterer i alle mulige tilstande på én gang, kaldes et objekts kohærente superposition. Summen af alle mulige tilstande, som et objekt kan eksistere i — for eksempel i bølge- eller partikelform for fotoner, der bevæger sig i begge retninger på én gang — udgør objektets bølgefunktion. Når vi observerer et objekt, kollapser superpositionen, og objektet tvinges ind i en af tilstande i sin bølgefunktion.
Bohrs københavnske fortolkning af kvantemekanikken blev teoretisk bevist ved det, der er blevet et berømt tankeeksperiment med en kat og en æske. Det kaldes Schrödingers kat, og det blev første gang introduceret af den wieneriske fysiker Erwin Schrödinger i 1935.
I sit teoretiske eksperiment satte Schrödinger sin kat i en kasse sammen med en smule radioaktivt materiale og en Geigertæller – et apparat til at detektere stråling. Geigertælleren var konstrueret således, at når den registrerede henfaldet af det radioaktive materiale, udløste den en hammer, som var klar til at knuse en kolbe med blegemiddel, som, når den blev frigivet, ville slå katten ihjel.
For at fjerne enhver sikkerhed med hensyn til kattens skæbne skulle eksperimentet finde sted inden for en time, længe nok til, at noget af det radioaktive materiale muligvis kunne henfalde, men kort nok til, at det også var muligt, at intet ville henfalde.
I Schrödingers eksperiment var katten forseglet i kassen. Under opholdet der kom katten til at eksistere i en ukendelig tilstand. Da den ikke kunne observeres, kunne det ikke siges, om katten var levende eller død. Den eksisterede i stedet i en tilstand af både liv og død. Det er lidt ligesom kvantefysikkens svar på det gamle Zen-spørgsmål: Hvis et træ falder i skoven, og der ikke er nogen til at høre det, laver det så en lyd?
Da Københavnsfortolkningen siger, at et objekt, når det observeres, er tvunget til at indtage den ene eller den anden tilstand, fungerer kvante-selvmordseksperimentet ikke i henhold til denne teori. Da kvarkens retning, der måles af aftrækkeren, kan observeres, vil kvarken i sidste ende blive tvunget til at tage den retning med uret, der vil affyre pistolen og dræbe manden.
Men er alt dette ikke bare fjollet? Lærer disse tankeeksperimenter og kvantefortolkninger os virkelig noget? I det næste afsnit vil vi se på nogle af de mulige konsekvenser af disse idéer.