Kvantmekanikens teori om många världar förutsätter att universum delar sig för varje möjligt utfall av en given handling. Denna teori tar observatören ur ekvationen. Vi kan inte längre påverka utfallet av en händelse bara genom att observera den, vilket Heisenbergs osäkerhetsprincip säger.
Men teorin om många världar vänder på en allmänt accepterad teori inom kvantmekaniken. Och i det oförutsägbara kvantuniversumet säger detta verkligen något.
Advertisering
Under större delen av förra århundradet var Köpenhamnstolkningen den mest accepterade förklaringen till varför en och samma kvantpartikel kan bete sig på olika sätt. Även om den på senare tid har fått konkurrens av många-världs-tolkningen, antar många kvantfysiker fortfarande att Köpenhamnstolkningen är korrekt. Köpenhamnstolkningen föreslogs för första gången av fysikern Niels Bohr 1920. Den säger att en kvantpartikel inte existerar i ett eller annat tillstånd, utan i alla möjliga tillstånd samtidigt. Det är först när vi observerar dess tillstånd som en kvantpartikel i princip tvingas välja en sannolikhet, och det är det tillstånd som vi observerar. Eftersom den kan tvingas in i ett annat observerbart tillstånd varje gång, förklarar detta varför en kvantpartikel uppträder oregelbundet.
Detta tillstånd att existera i alla möjliga tillstånd samtidigt kallas ett objekts koherenta superposition. Summan av alla möjliga tillstånd som ett objekt kan existera i — till exempel i våg- eller partikelform för fotoner som färdas i båda riktningarna samtidigt — utgör objektets vågfunktion. När vi observerar ett objekt kollapsar superpositionen och objektet tvingas in i ett av tillstånden i sin vågfunktion.
Bohrs Köpenhamnstolkning av kvantmekaniken bevisades teoretiskt genom vad som har blivit ett berömt tankeexperiment med en katt och en låda. Det kallas Schrödingers katt och introducerades för första gången av den wieneriske fysikern Erwin Schrödinger 1935.
I sitt teoretiska experiment placerade Schrödinger sin katt i en låda tillsammans med lite radioaktivt material och en Geigerräknare – en anordning för att upptäcka strålning. Geigerräknaren var konstruerad så att när den kände av det radioaktiva materialets sönderfall, utlöste den en hammare som var beredd att slå sönder en flaska som innehöll cyanvätesyra, som när den frigjordes skulle döda katten.
För att eliminera all säkerhet om kattens öde skulle experimentet äga rum inom en timme, tillräckligt länge för att en del av det radioaktiva materialet möjligen skulle kunna sönderfalla, men tillräckligt kort för att det också var möjligt att ingen skulle göra det.
I Schrödingers experiment var katten förseglad i lådan. Under sin vistelse där kom katten att existera i ett okänt tillstånd. Eftersom den inte kunde observeras kunde man inte säga om katten var levande eller död. Den existerade istället i ett tillstånd av både liv och död. Det är ungefär som kvantfysikens svar på den gamla zenfrågan: Om ett träd faller i skogen och ingen är i närheten för att höra det, gör det då ett ljud?
Då Köpenhamnstolkningen säger att ett objekt, när det observeras, tvingas inta det ena eller det andra tillståndet, fungerar kvantsjälvmordsexperimentet inte enligt denna teori. Eftersom den riktning som kvarken mäts av avtryckaren kan observeras, kommer kvarken så småningom att tvingas inta den riktning medurs som kommer att avfyra pistolen och döda mannen.
Men är inte allt detta bara löjligt? Lär oss dessa tankeexperiment och kvanttolkningar verkligen något? I nästa avsnitt ska vi titta på några av de möjliga konsekvenserna av dessa idéer.