யதார்த்தத்தை வெளிக்கொணர்தல்: பல-உலகங்கள் கோட்பாட்டிற்கான ஒரு விரிவான வழிகாட்டி

குவாண்டம் இயக்கவியலின் பல-உலகங்கள் கோட்பாடு (MWI), எவரெட் கோட்பாடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது யதார்த்தத்தைப் பற்றிய ஒரு தீவிரமான மற்றும் வசீகரிக்கும் பார்வையை அளிக்கிறது. ஒவ்வொரு குவாண்டம் நிகழ்விற்கும் ஒரு திட்டவட்டமான விளைவுக்குப் பதிலாக, அனைத்து சாத்தியமான விளைவுகளும் கிளைகளாகப் பிரியும் இணை பிரபஞ்சங்களில் உணரப்படுகின்றன என்று MWI முன்மொழிகிறது. இதன் பொருள், ஒவ்வொரு கணத்திலும், பிரபஞ்சம் பல பதிப்புகளாகப் பிரிகிறது, ஒவ்வொன்றும் ஒரு ভিন্ন சாத்தியத்தைக் குறிக்கின்றன. இந்த ஆய்வு MWI, அதன் தாக்கங்கள் மற்றும் அதைச் சுற்றியுள்ள தற்போதைய விவாதங்களைப் பற்றிய ஒரு விரிவான புரிதலை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

குவாண்டம் புதிர் மற்றும் அளவீட்டுச் சிக்கல்

MWI-ஐப் புரிந்து கொள்ள, முதலில் அதன் அடிப்படையான குவாண்டம் புதிரான அளவீட்டுச் சிக்கலைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். குவாண்டம் இயக்கவியல் மிகச்சிறிய அளவுகளில் உலகை விவரிக்கிறது, அங்கு துகள்கள் மேற்பொருந்தல் நிலையில் இருக்கின்றன - அதாவது ஒரே நேரத்தில் பல சாத்தியமான நிலைகளின் கலவையாக. உதாரணமாக, ஒரு எலக்ட்ரான் ஒரே நேரத்தில் பல நிலைகளில் இருக்க முடியும். இருப்பினும், நாம் ஒரு குவாண்டம் அமைப்பை அளவிடும்போது, மேற்பொருந்தல் சரிந்து, நாம் ஒரே ஒரு திட்டவட்டமான விளைவை மட்டுமே காண்கிறோம். இது பல கேள்விகளை எழுப்புகிறது:

• அலைச் சார்பு சரிவுக்கு என்ன காரணம்?
• சரிவு என்பது ஒரு பௌதீக செயல்முறையா, அல்லது அது வெறும் கவனிப்பின் விளைவா?
• ஒரு "அளவீடு" என்றால் என்ன? அதற்கு ஒரு உணர்வுள்ள பார்வையாளர் தேவையா?

பாரம்பரிய கோபன்ஹேகன் கோட்பாடு, கவனிப்பு அலைச் சார்பு சரிவை ஏற்படுத்துகிறது என்று கூறி இந்தக் கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கிறது. இருப்பினும், இது கருத்தியல் ரீதியான சிக்கல்களை எழுப்புகிறது, குறிப்பாக பார்வையாளரின் பங்கு மற்றும் குவாண்டம் மற்றும் கிளாசிக்கல் பகுதிகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு குறித்து. ஒரு பாக்டீரியா கவனிப்பைச் செய்கிறதா? ஒரு சிக்கலான இயந்திரத்தைப் பற்றி என்ன?

பல-உலகங்கள் தீர்வு: சரிவு இல்லை, பிளவு மட்டுமே

ஹியூ எவரெட் III, தனது 1957 ஆம் ஆண்டு முனைவர் பட்ட ஆய்வறிக்கையில், முற்றிலும் மாறுபட்ட ஒரு தீர்வை முன்மொழிந்தார். அவர் அலைச் சார்பு ஒருபோதும் சரிவதில்லை என்று பரிந்துரைத்தார். மாறாக, ஒரு குவாண்டம் அளவீடு நிகழும்போது, பிரபஞ்சம் பல கிளைகளாகப் பிரிகிறது, ஒவ்வொன்றும் ஒரு ভিন্ন சாத்தியமான விளைவைக் குறிக்கின்றன. ஒவ்வொரு கிளையும் சுதந்திரமாக உருவாகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு கிளைக்குள்ளும் உள்ள பார்வையாளர்கள் ஒரே ஒரு திட்டவட்டமான விளைவை மட்டுமே உணர்கிறார்கள், மற்ற கிளைகளைப் பற்றி அறியாமல்.

ஷூரோடிங்கரின் பூனையின் உன்னதமான உதாரணத்தைக் கவனியுங்கள். MWI சூழலில், பூனை கவனிப்புக்கு முன் உறுதியாக உயிருடன் அல்லது இறந்து இல்லை. மாறாக, பெட்டியைத் திறக்கும் செயல் பிரபஞ்சத்தைப் பிரிக்கச் செய்கிறது. ஒரு கிளையில், பூனை உயிருடன் இருக்கிறது; மற்றொன்றில், அது இறந்துவிட்டது. பார்வையாளர்களாகிய நாமும் பிரிகிறோம், நமது ஒரு பதிப்பு உயிருள்ள பூனையையும், மற்றொரு பதிப்பு இறந்த பூனையையும் காண்கிறது. எந்த பதிப்பும் மற்றொன்றைப் பற்றி அறியாது. இந்தக் கருத்து மனதைக் குழப்புவதாக இருந்தாலும், அலைச் சார்பு சரிவு மற்றும் பார்வையாளர்களுக்கான ஒரு சிறப்புப் பங்கு தேவையை இது நேர்த்தியாகத் தவிர்க்கிறது.

MWI-இன் முக்கிய கருத்துக்கள் மற்றும் தாக்கங்கள்

1. பிரபஞ்ச அலைச் சார்பு

MWI, முழு பிரபஞ்சத்தையும் விவரிக்கும் ஒரே ஒரு பிரபஞ்ச அலைச் சார்பு இருப்பதாகவும், அது ஷூரோடிங்கர் சமன்பாட்டின்படி தீர்மானகரமாக உருவாகிறது என்றும் கூறுகிறது. எந்த சீரற்ற சரிவுகளும், சிறப்புப் பார்வையாளர்களும், வெளிப்புறத் தாக்கங்களும் இல்லை.

2. ஒத்திசைவின்மை (Decoherence)

MWI-இல் ஒத்திசைவின்மை ஒரு முக்கியமான இயந்திர நுட்பமாகும். பிரபஞ்சத்தின் கிளைப் பிரிதலை நாம் ஏன் நேரடியாக உணரவில்லை என்பதை இது விளக்குகிறது. ஒரு குவாண்டம் அமைப்பு அதன் சூழலுடன் தொடர்பு கொள்வதால் ஒத்திசைவின்மை எழுகிறது, இது குவாண்டம் ஒத்திசைவின் விரைவான இழப்புக்கும், வெவ்வேறு கிளைகளின் பயனுள்ள பிரிவினைக்கும் வழிவகுக்கிறது. இந்த "பயனுள்ள பிரிவினை" முக்கியமானது. கிளைகள் இன்னும் இருக்கின்றன, ஆனால் அவை இனி ஒன்றுக்கொன்று எளிதில் தலையிட முடியாது.

அமைதியான குளத்தில் ஒரு கூழாங்கல்லைப் போடுவதை கற்பனை செய்து பாருங்கள். சிற்றலைகள் வெளிப்புறமாகப் பரவுகின்றன. இப்போது ஒரே நேரத்தில் இரண்டு கூழாங்கற்களைப் போடுவதை கற்பனை செய்து பாருங்கள். சிற்றலைகள் ஒன்றுக்கொன்று குறுக்கிட்டு, ஒரு சிக்கலான வடிவத்தை உருவாக்குகின்றன. இதுதான் குவாண்டம் ஒத்திசைவு. ஒத்திசைவின்மை என்பது மிகவும் கொந்தளிப்பான குளத்தில் கூழாங்கற்களைப் போடுவது போன்றது. சிற்றலைகள் இன்னும் இருக்கின்றன, ஆனால் அவை விரைவாக சீர்குலைந்து தங்கள் ஒத்திசைவை இழக்கின்றன. இந்த சீர்குலைவு, பிரபஞ்சத்தின் வெவ்வேறு கிளைகளின் குறுக்கீட்டு விளைவுகளை நாம் எளிதில் கவனிப்பதைத் தடுக்கிறது.

3. நிகழ்தகவின் மாயை

குவாண்டம் இயக்கவியலில் நாம் ஏன் நிகழ்தகவுகளை உணர்கிறோம் என்பதை விளக்குவது MWI-க்கான மிகப்பெரிய சவால்களில் ஒன்றாகும். அனைத்து விளைவுகளும் உணரப்பட்டால், சில விளைவுகளை மற்றவற்றை விட ஏன் நாம் அடிக்கடி காண்கிறோம்? MWI ஆதரவாளர்கள், பிரபஞ்ச அலைச் சார்பின் அமைப்பு மற்றும் ஒவ்வொரு கிளையின் அளவிலிருந்து நிகழ்தகவுகள் எழுகின்றன என்று வாதிடுகின்றனர். இந்த அளவு, நிலையான குவாண்டம் இயக்கவியலைப் போலவே, அலைச் சார்பின் வீச்சின் வர்க்கத்துடன் அடிக்கடி அடையாளம் காணப்படுகிறது, இருப்பினும் உலகளவில் அல்ல.

இதை இப்படி நினைத்துப் பாருங்கள்: பலஅண்டத்தின் அனைத்து கிளைகளிலும் நீங்கள் ஒரு பகடையை எல்லையற்ற முறை உருட்டுகிறீர்கள் என்று கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். ஒவ்வொரு சாத்தியமான விளைவும் சில கிளைகளில் இருந்தாலும், பகடை "6" இல் விழும் கிளைகள், மற்ற எண்களில் விழும் கிளைகளை விட எண்ணிக்கையில் குறைவாக இருக்கலாம் (அல்லது குறைந்த "அளவைக்" கொண்டிருக்கலாம்). இது ஏன் அகநிலையாக, "6" ஐ உருட்டுவதற்கான நிகழ்தகவு குறைவாக இருப்பதாக நீங்கள் உணர்கிறீர்கள் என்பதை விளக்கும்.

4. அறிவியல் புனைகதை அர்த்தத்தில் இணை பிரபஞ்சங்கள் இல்லை

MWI-ஐ இணை பிரபஞ்சங்கள் பற்றிய பொதுவான அறிவியல் புனைகதை உருவகத்திலிருந்து வேறுபடுத்துவது முக்கியம். MWI-இல் உள்ள கிளைகள், எளிதில் பயணிக்கக்கூடிய தனித்தனி, தொடர்பற்ற பிரபஞ்சங்கள் அல்ல. அவை ஒரே அடிப்படை யதார்த்தத்தின் வெவ்வேறு அம்சங்கள், சுதந்திரமாக உருவாகின்றன, ஆனால் இன்னும் பிரபஞ்ச அலைச் சார்பு மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அறிவியல் புனைகதைகளில் சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, இந்தக் கிளைகளுக்கு இடையில் பயணம் செய்வது MWI-இன் கட்டமைப்பிற்குள் பொதுவாக சாத்தியமற்றதாகக் கருதப்படுகிறது.

ஒரு பொதுவான தவறான கருத்து, ஒவ்வொரு "உலகத்தையும்" வெவ்வேறு நட்சத்திரங்களைச் சுற்றி வரும் கிரகங்களைப் போல, முற்றிலும் சுதந்திரமான மற்றும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பிரபஞ்சமாக கற்பனை செய்வதாகும். ஒரு துல்லியமான (இன்னும் முழுமையற்ற) ஒப்புமை, ஒரு பரந்த பெருங்கடலை கற்பனை செய்வதாகும். வெவ்வேறு கிளைகள் பெருங்கடலுக்குள் உள்ள வெவ்வேறு நீரோட்டங்களைப் போன்றவை. அவை தனித்துவமானவை மற்றும் வெவ்வேறு திசைகளில் நகர்கின்றன, ஆனால் அவை இன்னும் ஒரே பெருங்கடலின் ஒரு பகுதியாகவும், ஒன்றுக்கொன்று இணைக்கப்பட்டவையாகவும் உள்ளன. ஒரு நீரோட்டத்திலிருந்து மற்றொரு நீரோட்டத்திற்கு கடப்பது, ஒரு கிரகத்திலிருந்து மற்றொரு கிரகத்திற்குத் தாவுவது போல் எளிதானது அல்ல.

MWI-க்கு ஆதரவான மற்றும் எதிரான வாதங்கள்

ஆதரவான வாதங்கள்:

• எளிமை மற்றும் நேர்த்தி: MWI அலைச் சார்பு சரிவு மற்றும் சிறப்பு பார்வையாளர்களின் தேவையை நீக்குகிறது, குவாண்டம் இயக்கவியலுக்கு மேலும் நெறிப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் சீரான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது.
• தீர்மானவாதம்: பிரபஞ்சம் ஷூரோடிங்கர் சமன்பாட்டின்படி தீர்மானகரமாக உருவாகிறது, அலைச் சார்பு சரிவுடன் தொடர்புடைய சீரற்ற தன்மையை நீக்குகிறது.
• அளவீட்டுச் சிக்கலுக்குத் தீர்வு: MWI, குவாண்டம் இயக்கவியலில் தற்காலிக அனுமானங்கள் அல்லது மாற்றங்களை அறிமுகப்படுத்தாமல் அளவீட்டுச் சிக்கலுக்கு ஒரு தீர்வை வழங்குகிறது.

எதிரான வாதங்கள்:

• உள்ளுணர்வுக்கு முரணானது: எண்ணற்ற கிளை பிரபஞ்சங்கள் என்ற எண்ணத்தைப் புரிந்துகொள்வது கடினம் மற்றும் நமது அன்றாட அனுபவத்திற்கு எதிராகச் செல்கிறது.
• நிகழ்தகவுச் சிக்கல்: MWI-இல் நிகழ்தகவுகளின் தோற்றத்தை விளக்குவது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சவாலாக உள்ளது மற்றும் தொடர்ச்சியான விவாதத்திற்கு உட்பட்டது. கிளைகளின் "அளவை" வரையறுப்பதற்கான வெவ்வேறு அணுகுமுறைகள் வெவ்வேறு கணிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன.
• செயல்முறை ஆதாரமின்மை: MWI-ஐ ஆதரிக்க தற்போது நேரடி சோதனைச் சான்றுகள் எதுவும் இல்லை, இது மற்ற விளக்கங்களிலிருந்து வேறுபடுத்துவதை கடினமாக்குகிறது. ஆதரவாளர்கள், கொள்கையளவில், நேரடிச் சான்றுகளைப் பெறுவது சாத்தியமற்றது என்று வாதிடுகின்றனர், ஏனெனில் நாம் பிரபஞ்சத்தின் ஒரு கிளையை மட்டுமே அனுபவிக்க முடியும்.
• ஓக்காமின் கத்தி: குவாண்டம் நிகழ்வுகளை விளக்க, கவனிக்க முடியாத বিপুল எண்ணிக்கையிலான பிரபஞ்சங்களை அறிமுகப்படுத்துவதால், MWI ஓக்காமின் கத்தியை (சிக்கனக் கொள்கை) மீறுகிறது என்று சிலர் வாதிடுகின்றனர்.

தற்போதைய விவாதங்கள் மற்றும் விமர்சனங்கள்

MWI இயற்பியல் மற்றும் தத்துவ சமூகங்களுக்குள் தீவிரமான விவாதம் மற்றும் ஆய்வுக்குரிய ஒரு விஷயமாகவே உள்ளது. சில முக்கிய தற்போதைய விவாதங்கள் பின்வருமாறு:

• விருப்பமான அடிப்படைக் சிக்கல்: எந்தப் பண்புகள் பிரபஞ்சத்தின் கிளைப் பிரிதலைத் தீர்மானிக்கின்றன? வேறுவிதமாகக் கூறினால், பிளவை ஏற்படுத்தும் "அளவீடு" எது?
• அளவுச் சிக்கல்: குவாண்டம் நிகழ்வுகளின் கவனிக்கப்பட்ட நிகழ்தகவுகளை விளக்கும் கிளைகளின் வெளியில் ஒரு அளவை நாம் எவ்வாறு வரையறுக்க முடியும்?
• உணர்வின் பங்கு: கிளைப் பிரித்தல் செயல்பாட்டில் உணர்வு ஒரு பங்கு வகிக்கிறதா, அல்லது அது வெறுமனே பௌதீக செயல்முறைகளின் விளைவா? பெரும்பாலான MWI ஆதரவாளர்கள் உணர்வுக்கான ஒரு சிறப்புப் பங்கை நிராகரித்தாலும், இந்த கேள்வி தத்துவ விசாரணையின் ஒரு விஷயமாகவே உள்ளது.
• சோதனைத்திறன்: MWI கொள்கையளவில் சோதிக்கக்கூடியதா, அல்லது அது குவாண்டம் இயக்கவியலின் முற்றிலும் ஒரு மீபொருண்மை விளக்கமா? சில ஆராய்ச்சியாளர்கள் சாத்தியமான சோதனைச் சோதனைகளை ஆராய்ந்து வருகின்றனர், இருப்பினும் அவை மிகவும் ஊகமானவை மற்றும் சர்ச்சைக்குரியவை.

நடைமுறைத் தாக்கங்கள் மற்றும் எதிர்காலத் திசைகள்

MWI ஒரு முற்றிலும் தத்துவார்த்தக் கருத்து போல் தோன்றினாலும், அது பல்வேறு துறைகளுக்கு சாத்தியமான தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது:

• குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்: மேம்பட்ட குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்க, குவாண்டம் இயக்கவியலின் அடிப்படை தன்மையைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். கிளாசிக்கல் கணினிகளுக்கு சாத்தியமற்ற கணக்கீடுகளை குவாண்டம் கணினிகள் எவ்வாறு செய்ய முடியும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு கட்டமைப்பை MWI வழங்குகிறது.
• அண்டவியல்: MWI அண்டவியல் மாதிரிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம், இது பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம் மற்றும் பரிணாமம் பற்றிய புதிய நுண்ணறிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும். உதாரணமாக, இது பலஅண்டம் மற்றும் குமிழிப் பிரபஞ்சங்களின் சாத்தியத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு கட்டமைப்பை வழங்க முடியும்.
• இயற்பியல் தத்துவம்: MWI யதார்த்தத்தின் தன்மை, தீர்மானவாதம் மற்றும் பார்வையாளரின் பங்கு பற்றிய ஆழமான தத்துவக் கேள்விகளை எழுப்புகிறது.

செயற்கை நுண்ணறிவுக்கான சாத்தியமான தாக்கங்களைக் கவனியுங்கள். உண்மையான குவாண்டம் செயலாக்கத் திறன்களுடன் ஒரு AI-ஐ நாம் உருவாக்க முடிந்தால், அதன் அகநிலை அனுபவம் MWI கணித்த கிளை யதார்த்தத்துடன் ஒத்துப்போகுமா? கொள்கையளவில், பிரபஞ்சத்தின் மற்ற கிளைகளைப் பற்றிய சில விழிப்புணர்வை அது பெற முடியுமா?

குவாண்டம் இயக்கவியலின் பிற விளக்கங்களுடன் ஒப்பீடு

MWI குவாண்டம் இயக்கவியலின் பிற விளக்கங்களுடன் எவ்வாறு ஒப்பிடுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்:

• கோபன்ஹேகன் விளக்கம்: கோபன்ஹேகன் விளக்கம் அளவீட்டின் போது அலைச் சார்பு சரிவை முன்மொழிகிறது, அதேசமயம் MWI சரிவை முற்றிலுமாக நிராகரிக்கிறது.
• பைலட்-அலை கோட்பாடு (போமியன் மெக்கானிக்ஸ்): பைலட்-அலை கோட்பாடு, துகள்களுக்கு திட்டவட்டமான நிலைகள் இருப்பதாகவும், அவை ஒரு "பைலட் அலையால்" வழிநடத்தப்படுகின்றன என்றும் முன்மொழிகிறது. இதற்கு மாறாக, MWI திட்டவட்டமான துகள் நிலைகளை அனுமானிப்பதில்லை.
• சீரான வரலாறுகள்: சீரான வரலாறுகள் ஒரு குவாண்டம் அமைப்பின் வெவ்வேறு சாத்தியமான வரலாறுகளுக்கு நிகழ்தகவுகளை ஒதுக்க முயற்சிக்கிறது. இந்த வரலாறுகள் எவ்வாறு கிளைத்து உருவாகின்றன என்பதற்கான ஒரு குறிப்பிட்ட இயந்திர நுட்பத்தை MWI வழங்குகிறது.

முடிவுரை: சாத்தியக்கூறுகளின் ஒரு பிரபஞ்சம்

பல-உலகங்கள் கோட்பாடு யதார்த்தத்தின் தன்மை குறித்து ஒரு தைரியமான மற்றும் சிந்தனையைத் தூண்டும் கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது. இது ஒரு சர்ச்சைக்குரிய மற்றும் விவாதிக்கப்படும் விளக்கமாக இருந்தாலும், இது அளவீட்டுச் சிக்கலுக்கு ஒரு கட்டாயமான தீர்வை வழங்குகிறது மற்றும் நாம் வாழும் பிரபஞ்சம் பற்றிய ஆழமான கேள்விகளை எழுப்புகிறது. MWI இறுதியில் சரியென நிரூபிக்கப்பட்டாலும் இல்லாவிட்டாலும், அதன் ஆய்வு குவாண்டம் இயக்கவியலின் ஆழமான மர்மங்களையும், அண்டத்தில் நமது இடத்தையும் எதிர்கொள்ள நம்மைத் தூண்டுகிறது.

அனைத்து சாத்தியக்கூறுகளும் உணரப்படுகின்றன என்ற மையக் கருத்து, ஒரு சக்தி வாய்ந்தது. இது யதார்த்தத்தைப் பற்றிய நமது உள்ளுணர்வுப் புரிதலை சவால் செய்கிறது மற்றும் நமது அன்றாட அனுபவத்தின் எல்லைகளுக்கு அப்பால் சிந்திக்க நம்மை ஊக்குவிக்கிறது. குவாண்டம் இயக்கவியல் தொடர்ந்து உருவாகி, பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய நமது புரிதல் ஆழமடையும்போது, பல-உலகங்கள் கோட்பாடு சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி விவாதம் மற்றும் ஆராய்ச்சியின் ஒரு மைய தலைப்பாக இருக்கும்.

மேலும் படிக்க

• Everett, H. (1957). "Relative State" Formulation of Quantum Mechanics. Reviews of Modern Physics, 29(3), 454–462.
• Vaidman, L. (2021). Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. In E. N. Zalta (Ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2021 Edition).
• Tegmark, M. (2014). Our Mathematical Universe: My Quest for the Ultimate Nature of Reality. Alfred A. Knopf.