De vele wereldeninterpretatie (MWI) is een theorie binnenin kwantumfysica bedoeld om het feit te verklaren dat het universum enkele niet-deterministische gebeurtenissen bevat, maar de theorie zelf wil volledig deterministisch zijn. In deze interpretatie splitst het universum elke keer dat er een "willekeurige" gebeurtenis plaatsvindt, op tussen de verschillende beschikbare opties. Elke afzonderlijke versie van het universum bevat een andere uitkomst van die gebeurtenis. In plaats van één doorlopende tijdlijn lijkt het universum onder de interpretatie van de vele werelden meer op een reeks takken die zich afsplitsen van een boomtak.
De kwantumtheorie geeft bijvoorbeeld de waarschijnlijkheid aan dat een individueel atoom van een radioactief element dat zal doen verval, maar er is geen manier om precies te zeggen wanneer (binnen die bereik van waarschijnlijkheden) dat verval zal duren plaats. Als je een heleboel atomen van radioactieve elementen hebt die een kans van 50% hebben om binnen een uur te vervallen, dan zou binnen een uur 50% van die atomen zijn vervallen. Maar de theorie zegt niets precies over wanneer een bepaald atoom zal vergaan.
Volgens de traditionele kwantumtheorie (de Kopenhagen-interpretatie) is er, totdat de meting voor een bepaald atoom is gedaan, geen manier om te zeggen of het is vervallen of niet. In feite moet je volgens de kwantumfysica de atomen behandelen als ze zich in een superpositie van staten bevinden - zowel vervallen als niet vervallen. Dit culmineert in het beroemde Schroedinger's kat gedachte-experiment, dat de logische tegenstellingen laat zien bij het letterlijk toepassen van de Schroedinger-golffunctie.
De interpretatie van vele werelden neemt dit resultaat en past het letterlijk toe, de vorm van het Everett Postulaat:
Everett postuleren
Alle geïsoleerde systemen evolueren volgens de Schroedinger-vergelijking
Als de kwantumtheorie aangeeft dat het atoom zowel vervallen is als niet vervallen, dan zijn er de vele werelden interpretatie concludeert dat er twee universums moeten bestaan: één waarin het deeltje verviel en één erin wat het niet deed. Het universum vertakt zich daarom elke keer dat een kwantumgebeurtenis plaatsvindt, waardoor een oneindig aantal kwantumuniversa ontstaat.
In feite impliceert het Everett-postulaat dat het hele universum (zijnde een enkel geïsoleerd systeem) continu bestaat in een superpositie van meerdere staten. Het heeft geen zin dat de golffunctie ooit in het universum instort, omdat dat zou betekenen dat een deel van het universum de golffunctie van Schroedinger niet volgt.
Geschiedenis van de Many Worlds Interpretation
De vele wereldeninterpretatie is gemaakt door Hugh Everett III in 1956 in zijn proefschrift, De theorie van de universele golffunctie. Het werd later gepopulariseerd door de inspanningen van natuurkundige Bryce DeWitt. In de afgelopen jaren is een aantal van de meest populaire werken van David Deutsch geweest, die de concepten uit de vele wereldeninterpretatie heeft toegepast als onderdeel van zijn theoretische ondersteuning van kwantumcomputers.
Hoewel niet alle natuurkundigen het eens zijn met de interpretatie van de vele werelden, zijn er informele, onwetenschappelijke peilingen geweest die het idee hebben ondersteund dat het een van de dominante interpretaties is die natuurkundigen geloven, die waarschijnlijk net achter de interpretatie en decoherentie van Kopenhagen staat. (Zien de introductie van dit Max Tegmark papier voor een voorbeeld. Michael Nielsen schreef een blogpost uit 2004 (op een website die niet meer bestaat) die aangeeft - voorzichtig - dat de interpretatie van de vele werelden niet alleen door veel natuurkundigen wordt geaccepteerd, maar dat het ook de meesten was sterk niet leuk gevonden interpretatie van de kwantumfysica. Tegenstanders zijn het er niet alleen mee oneens, ze maken er in principe actief bezwaar tegen.) Het is een zeer controversiële benadering en de meeste natuurkundigen die werken in de kwantumfysica lijken te geloven dat tijd besteden aan het in vraag stellen van de (in wezen niet-testbare) interpretaties van de kwantumfysica een verspilling is van tijd.
Andere namen voor de interpretatie van de vele werelden
De interpretatie van de vele werelden heeft verschillende andere namen, hoewel werk in de jaren 60 en 70 door Bryce DeWitt de naam "vele werelden" populairder heeft gemaakt. Enkele andere namen voor de theorie zijn relatieve toestandsformulering of de theorie van de universele golffunctie.
Niet-natuurkundigen gebruiken soms de bredere termen van multiversum, megaverse of parallelle universums wanneer ze spreken over de interpretatie van de vele werelden. Deze theorieën omvatten gewoonlijk klassen van fysische concepten die meer omvatten dan alleen de soorten "parallelle universums" die door de interpretatie van de vele werelden worden voorspeld.
Veel werelden interpretatiemythen
In science fiction hebben zulke parallelle universums de basis gelegd voor een aantal grote verhaallijnen, maar feit is dat geen van deze een sterke wetenschappelijke basis heeft voor een zeer goede reden:
De vele wereldeninterpretatie laat op geen enkele manier communicatie toe tussen de parallelle universums die het voorstelt.
De universa, eenmaal gesplitst, zijn volledig verschillend van elkaar. Nogmaals, sciencefictionauteurs zijn erg creatief geweest in het bedenken van manieren om dit te omzeilen, maar ik geen solide wetenschappelijk werk kennen dat heeft aangetoond hoe parallelle universums met elk zouden kunnen communiceren andere.
Bewerkt door Anne Marie Helmenstine