Interpretacja wielu światów (ang. many-worlds interpretation, MWI), nazywana też wieloświatową interpretacją mechaniki kwantowej – interpretacja mechaniki kwantowej wywodząca się ze sformułowania stanów względnych Hugh Everetta III. Jej podstawową tezą jest odrzucenie fundamentalnego kolapsu funkcji falowej: stan kwantowy układu złożonego, a w wersji uniwersalnej całego wszechświata, ewoluuje zawsze zgodnie z liniową i unitarną dynamiką teorii[1][2][3].
W potocznym języku mówi się, że każdy możliwy wynik pomiaru realizuje się w osobnym „świecie”. W ujęciu technicznym chodzi raczej o rozgałęziające się składniki stanu kwantowego, które po dekoherencji efektywnie przestają ze sobą interferować i mogą być opisywane jako quasi-klasyczne gałęzie. „Światy” nie muszą być zatem traktowane jako proste kopie klasycznych wszechświatów, lecz jako przybliżony opis struktur wyłaniających się z uniwersalnej funkcji falowej[4][5].
Zwolennicy interpretacji wielu światów przedstawiają ją jako realistyczne i deterministyczne odczytanie mechaniki kwantowej, w którym nie wprowadza się osobnego, nielokalnego mechanizmu kolapsu funkcji falowej[6]. Należy do głównych alternatyw wobec interpretacji kopenhaskiej, teorii z rzeczywistym kolapsem stanu oraz teorii ukrytych zmiennych, takich jak teoria de Broglie’a-Bohma[7]. Jej zwolennicy podkreślają, że pozwala traktować obserwatora, aparaturę i badany układ w ramach tego samego formalizmu, bez osobnego postulatu redukcji stanu. Krytycy wskazują przede wszystkim na trudności z rozumieniem prawdopodobieństwa, reguły Borna, liczby i statusu gałęzi oraz empirycznego odróżnienia stanowiska od innych interpretacji mechaniki kwantowej[1][7].
Nazwa i zakres
edytujHistorycznym punktem wyjścia interpretacji wielu światów była praca Everetta z 1957 roku, w której autor mówił o sformułowaniu stanów względnych. Nazwę „many-worlds interpretation” spopularyzował Bryce DeWitt w serii artykułów oraz we współredagowanym z R. Neillem Grahamem zbiorze poświęconym interpretacji mechaniki kwantowej Everetta[8][9][10].
Część autorów nie traktuje stanowiska Everetta wyłącznie jako jednej z wielu równoważnych interpretacji formalizmu. Everett i John Archibald Wheeler mówili raczej o sformułowaniu stanów względnych, a David Deutsch argumentował, że chodzi o dosłowny opis rzeczywistości, a nie tylko o sposób odczytania równań[11][12].
Określenie „wiele światów” bywa mylące, jeśli sugeruje mechaniczne powstawanie oddzielnych wszechświatów w zwykłym, klasycznym sensie. We współczesnych rekonstrukcjach często podkreśla się, że gałęzie są strukturami efektywnymi: wynikają z korelacji między układem, aparaturą i środowiskiem, a ich granice mogą być przybliżone i zależne od poziomu opisu. Z tego powodu część autorów mówi raczej o interpretacji Everetta, o mechanice falowej bez kolapsu albo o Everettowskiej mechanice kwantowej[1][5].
Interpretację wielu światów należy odróżnić od szerszego pojęcia wieloświata. W kosmologii i filozofii „wieloświat” może oznaczać wiele hipotez o wielu domenach kosmicznych, inflacji wiecznej albo pejzażu teorii strun. Interpretacja wielu światów jest natomiast konkretnym stanowiskiem dotyczącym formalizmu mechaniki kwantowej i problemu pomiaru; jej „światy” są gałęziami stanu kwantowego, a nie z konieczności oddzielnymi regionami przestrzeni kosmicznej[4][13].
Założenia formalne
edytujW standardowym opisie kwantowym stan układu ewoluuje zgodnie z równaniem Schrödingera, dopóki nie nastąpi pomiar; w wielu podręcznikowych ujęciach wprowadza się wtedy dodatkowy postulat redukcji stanu do jednego wyniku. Interpretacja wielu światów usuwa ten drugi postulat. Pomiar jest w niej zwykłym oddziaływaniem fizycznym, które splątuje stan badanego układu ze stanem aparatury i obserwatora[2][1]. Postulat kolapsu bywał uznawany za sztuczny i wprowadzony ad hoc, dlatego poszukiwano interpretacji wyprowadzającej zachowanie pomiaru z bardziej podstawowych zasad fizycznych[14][3].
Schematycznie, jeśli układ może dać wyniki oznaczone jako i , to po oddziaływaniu pomiarowym stan układ–obserwator nie wybiera jednej z możliwości przez kolaps. Przyjmuje postać superpozycji składników, w których obserwator jest skorelowany z odpowiednim zapisem wyniku, na przykład . Każdy składnik jest stanem względnym: wynik po stronie układu ma sens w relacji do odpowiedniego stanu aparatu lub obserwatora[2][5].
W takim ujęciu nie ma zewnętrznego obserwatora stojącego poza teorią. Człowiek, detektor, zapis w pamięci komputera i otoczenie są układami fizycznymi podlegającymi tym samym prawom kwantowym. Uniwersalny stan kwantowy może więc ewoluować deterministycznie, chociaż obserwator wewnątrz jednej gałęzi doświadcza wyniku jako losowego i nie ma dostępu do pozostałych gałęzi[1][4].
Istotnym założeniem programu jest liniowość teorii. Gdyby fundamentalna dynamika kwantowa okazała się nieliniowa albo gdyby istniał realny mechanizm obiektywnego kolapsu, prosta wersja interpretacji wielu światów wymagałaby poważnej modyfikacji albo zostałaby odrzucona. Dlatego stanowisko to jest ściśle związane z pytaniem, czy standardowa mechanika kwantowa obowiązuje bez wyjątku także dla układów makroskopowych i dla wszechświata jako całości[5][1]. Interpretacja wielu światów umożliwia stosowanie mechaniki kwantowej do całego wszechświata, co miało znaczenie dla późniejszego rozwoju kosmologii kwantowej[15]. Klasyczne ujęcia kopenhaskie, zakładające istnienie klasycznej dziedziny poza opisem kwantowym, bywały z tego powodu krytykowane jako niewystarczające dla potrzeb kosmologii kwantowej[15].
Pomiar i rozgałęzienie
edytuj
Interpretacja wielu światów powstała jako odpowiedź na problem pomiaru. Problem ten dotyczy napięcia między liniową ewolucją funkcji falowej a faktem, że w doświadczeniu widzi się pojedynczy, określony wynik. Odpowiedź Everetta głosi, że pojedynczy wynik jest własnością gałęzi, w której znajduje się dany obserwator, a nie wynikiem fundamentalnego zniszczenia pozostałych składników superpozycji[1].
W oryginalnym ujęciu Everetta kluczowe było pojęcie stanu względnego. Po oddziaływaniu dwa lub więcej podukładów staje się skorelowanych — w dzisiejszej terminologii splątanych — a stan całości można zapisać jako sumę iloczynów stanów, w których każdy podukład pozostaje w stanie określonym względem pozostałych. Po pomiarze jeden z podukładów pełni rolę układu obserwowanego, a drugi rolę aparatury, która może obejmować obserwatora i zachowuje zapis wyniku[2][3].
Rozgałęzienie nie musi oznaczać nagłego, punktowego aktu „rozdzielenia światów”. W nowoczesnym ujęciu jest to proces fizyczny związany z utratą obserwowalnej interferencji między makroskopowo różnymi składnikami stanu. Gdy informacja o wyniku rozchodzi się do aparatury i środowiska, gałęzie stają się względem siebie praktycznie autonomiczne: późniejsze zapisy w danej gałęzi pozostają zgodne z wcześniejszymi zapisami w tej samej gałęzi[16][5].
Przykład kota Schrödingera ilustruje tę intuicję. W wersji Everetta nie zakłada się, że przy otwarciu pudełka superpozycja zostaje zastąpiona jednym wynikiem przez dodatkowy proces fizyczny. Zamiast tego stan obejmuje składnik, w którym obserwator widzi żywego kota, oraz składnik, w którym obserwator widzi kota martwego; po dekoherencji składniki te nie tworzą praktycznie dostępnych interferencji na poziomie makroskopowego doświadczenia[4][5].
Odrębnym wyzwaniem technicznym jest precyzyjne matematyczne zdefiniowanie granic między gałęziami. Weingarten zaproponował definicję opartą na złożoności obwodów kwantowych[17], a podobną strategię rozwinęli Taylor i McCulloch[18]. Są to jednak propozycje szczegółowe, a nie element standardowej, powszechnie przyjmowanej definicji interpretacji wielu światów.
Dekoherencja
edytuj
Dekoherencja odgrywa kluczową rolę w większości współczesnych wersji interpretacji wielu światów. Oddziaływanie układu z otoczeniem sprawia, że różne składniki superpozycji szybko tracą zdolność do obserwowalnej interferencji. Dzięki temu można wyjaśnić, dlaczego w praktyce widzi się stabilne, quasi-klasyczne zapisy, a nie dowolne kombinacje stanów kwantowych[16][19]. Podejścia dekoherencyjne do interpretacji teorii kwantowej rozwijano intensywnie od lat 70. XX wieku, począwszy od prac Heinza-Dietera Zeha, a następnie Wojciecha Żurka i innych autorów[20][21].
Dekoherencja nie jest jednak samodzielną pełną interpretacją prawdopodobieństwa. Wyjaśnia, dlaczego gałęzie przestają praktycznie interferować i dlaczego opis klasyczny jest dobrym przybliżeniem, ale nie usuwa wszystkich pytań o to, jak przypisywać wagi gałęziom oraz dlaczego subiektywne oczekiwania obserwatora powinny być zgodne z regułą Borna[5][4]. Bardziej szczegółowe rekonstrukcje pokazują, jak z dynamiki układów otwartych wyłaniają się quasi-klasyczne „dziedziny” o stabilnych, w przybliżeniu klasycznych regularnościach[22][23].
Problem bazy preferowanej
edytujInterpretacja wielu światów w pierwotnych ujęciach Everetta i DeWitta przyznawała pomiarom szczególną rolę: to one wyznaczały, która baza przestrzeni Hilberta definiuje „światy”. Bez tego arbitralnego wyboru teoria byłaby niejednoznaczna — ten sam stan kwantowy można matematycznie rozwinąć na nieskończenie wiele sposobów. Ten problem stał się znany jako problem bazy preferowanej[24].
Współczesna odpowiedź zwolenników interpretacji (m.in. Saundersa i Wallace'a) odwołuje się do wywoływanej przez środowisko superselekcji (ang. einselection): tylko niektóre stany — tzw. stany wskaźnikowe (ang. pointer states) — są odporne na oddziaływanie z otoczeniem i dlatego nadają się do roli stabilnych makroskopowych zapisów. Baza preferowana wyłania się wtedy z fizycznej dynamiki, nie musi być postulowana z zewnątrz[25][26]. Wallace argumentuje, że nie jest to problematyczne: pokazuje jedynie, że gałęzie nie należą do podstawowej ontologii teorii, lecz do ontologii emergentnej, a posługiwanie się takimi przybliżonymi, efektywnymi opisami jest w naukach fizycznych rutyną[27][28]. Brown i Wallace argumentowali, że jeśli gałęzie wyprowadza się z dekoherencji, to powinny one występować również w innych interpretacjach pozbawionych mechanizmu kolapsu, w tym w mechanice Bohma[29].
Krytycy wskazują na pewną kołowość tego rozwiązania: wyprowadzenie bazy preferowanej przez dekoherencję samo zakłada pojęcie prawdopodobieństwa, które interpretacja wielu światów ma dopiero uzasadnić[30][31]. Wallace odpowiadał, że dekoherencja nie zakłada rachunku prawdopodobieństwa, lecz jedynie uprawomocnienie przybliżeń stosowanych powszechnie w fizyce[5].
Prawdopodobieństwo i reguła Borna
edytujNajtrudniejszym problemem interpretacji wielu światów pozostaje status prawdopodobieństwa. Wallace wyróżnia dwa aspekty pytania: problem niespójności (dlaczego w ogóle przypisywać prawdopodobieństwa, skoro wszystkie wyniki realizują się w jakichś gałęziach) i problem ilościowy (dlaczego właśnie reguła Borna, a nie np. proste zliczanie gałęzi)[5].
Sam Everett próbował odpowiedzieć na oba pytania już w pracy wprowadzającej interpretację. Problem niespójności wiązał z faktem, że obserwator wykonujący ciąg pomiarów zapamiętuje pozornie losową sekwencję wyników, co uzasadnia użycie języka prawdopodobieństwa; dla problemu ilościowego zaproponował wyprowadzenie reguły Borna z własności, jakie powinna mieć miara na gałęziach funkcji falowej. Jego dowód krytykowano jednak jako oparty na nieumotywowanych założeniach[3][32].
Podejście częstościowe
edytujDeWitt i Graham próbowali wykazać, że w granicy nieskończenie wielu pomiarów gałęzie o częstościach wyników istotnie odbiegających od reguły Borna mają zaniedbywalną miarę[9]. Podobną strategię rozwinęli Farhi, Goldstone i Gutmann[33]. Podejście to zostało skrytykowane jako niewystarczające do uzasadnienia postulatu kwantowego prawdopodobieństwa: same własności operatora częstości nie implikują tego postulatu[34][35].
Teoria decyzji
edytujDavid Deutsch zaproponował w 1999 roku wyprowadzenie reguły Borna z teorii decyzji: racjonalny agent stojący przed zakładem o wynik pomiaru kwantowego powinien wyceniać szansę wygranej zgodnie z kwadratem amplitudy, na podstawie ogólnych aksjomatów racjonalności[36]. Dowód ten rozwinęli i doprecyzowali Wallace[37] oraz Saunders[38]. Zwolennicy oceniali to podejście jako istotny postęp; krytycy, w tym Huw Price, uznali je za fundamentalnie wadliwe[39]. Brak konsensusu w tej kwestii utrzymuje się do dziś[40].
Symetrie i niezmienniczość
edytujWojciech Żurek wyprowadził w 2005 roku regułę Borna z symetrii stanów splątanych, korzystając z koncepcji envariance (ang. environment-assisted invariance)[41]. Schlosshauer i Fine skrytykowali ten dowód jako nieścisły: nie definiuje on pojęcia prawdopodobieństwa i zakłada milczące założenia o jego własnościach[42]. Sebens i Carroll, nawiązując do prac Vaidmana, zaproponowali podejście oparte na niepewności samolokacyjnej: po dekoherencji obserwator nie wie, w której gałęzi się znalazł, i na tej niepewności opiera przypisanie prawdopodobieństwa[43]. Podejście Sebensa i Carrolla skrytykował Adrian Kent, a sam Vaidman uznał je za niezadowalające[44][45].
Zliczanie gałęzi
edytujSimon Saunders zaproponował w 2021 roku wyprowadzenie reguły Borna przez zliczanie gałęzi tak zdefiniowanych, aby miały tę samą 2-normę; proporcje liczb gałęzi dają wtedy prawdopodobieństwa zgodne z regułą Borna[46]. Nie ma jednak powszechnie przyjętego stanowiska, że któraś z tych strategii ostatecznie rozwiązuje problem prawdopodobieństwa w interpretacji wielu światów[30].
Historia
edytujKorzenie i sformułowanie Everetta
edytujEverett przedstawił swoją koncepcję w doktoracie The Theory of the Universal Wave Function, przygotowanym na Uniwersytecie Princeton pod kierunkiem Johna Archibalda Wheelera. Skrócona wersja pracy ukazała się w 1957 roku w „Reviews of Modern Physics” jako sformułowanie stanów względnych. Wheeler zasugerował określenie „relative state”; sam Everett pierwotnie mówił o „interpretacji korelacyjnej”, gdzie „korelacja” oznaczała splątanie kwantowe[2][3][47]. Celem pracy było zastosowanie mechaniki kwantowej do układów zamkniętych, także do wszechświata jako całości, bez odwoływania się do zewnętrznego obserwatora[2][10][11].
Koncepcja Everetta nie była pozbawiona poprzedników. W 1952 roku Erwin Schrödinger wygłosił w Dublinie wykład, w którym — żartobliwie ostrzegając słuchaczy przed brzmieniem tego, co zaraz powie — stwierdził, że równanie Schrödingera zdaje się opisywać wiele historii, które „nie są alternatywami, lecz wszystkie realnie dzieją się równocześnie”. David Deutsch uznał ten fragment za najwcześniejsze znane nawiązanie do idei wielu światów[48][12]. Pisma Schrödingera z tego okresu analizował Michel Bitbol, wiążąc je z bliskim Schrödingerowi monizmem neutralnym, w którym traktowanie funkcji falowej jako bytu fizycznego i jako informacji stawało się wymienne[49]. Cooper i Van Vechten niezależnie doszli do zbliżonych wniosków jeszcze przed zapoznaniem się z pracami Everetta[50].
Wczesna recepcja i popularyzacja
edytujPoczątkowo koncepcja była głównie ignorowana albo odrzucana. Wheeler starał się przełożyć ją na język akceptowalny dla Bohra, odwiedził Kopenhagę w 1956 roku, a w 1959 roku przekonał Everetta do podobnej wizyty. Bohr i jego współpracownicy całkowicie odrzucili propozycję. Sam Everett już w 1957 roku opuścił akademicką fizykę; Wheeler odżegnał się od teorii w 1980 roku[10][11]. Dopiero Bryce DeWitt przywrócił koncepcję do debaty, nadając jej bardziej rozpoznawalną nazwę i redagując kluczowy zbiór tekstów[9][8]. Publikacje DeWitta wywołały szeroką polemikę na łamach „Physics Today”[51].
Dekoherencja i nowoczesne rekonstrukcje
edytujOd lat 70. XX wieku znaczenie interpretacji rosło wraz z rozwojem teorii dekoherencji. Heinz-Dieter Zeh doszedł niezależnie do wniosków zbieżnych z Everettem i należał do pionierów teorii dekoherencji kwantowej; jego rolę historyczną opisał Camilleri[52]. Prace Wojciecha Żurka, Murraya Gell-Manna, Jamesa Hartle'a i innych autorów pokazały, jak klasycznie wyglądające gałęzie mogą wyłaniać się z dynamiki układów otwartych[16][15][19].
W polskiej literaturze filozoficznej interpretacja ta bywa omawiana jako przykład stanowiska leżącego na granicy fizyki i filozofii: posługuje się standardowym formalizmem mechaniki kwantowej, ale jego ontologiczne odczytanie prowadzi do tez znacznie mocniejszych niż sama procedura obliczania prawdopodobieństw wyników doświadczeń[53]. Już w 1982 roku interpretację omawiał na gruncie polskim Marek Szydłowski, recenzując zbiór tekstów zredagowany przez DeWitta i Grahama[54]. Katarzyna Kuś i Marek Kuś analizowali „światy” Everetta w odniesieniu do realizmu modalnego Davida Lewisa i semantyki światów możliwych, wskazując, że — w odróżnieniu od światów Lewisa — uniwersa Everetta są powiązane „genetycznie”, ponieważ nowe gałęzie wyrastają z gałęzi, w których wykonano określone pomiary[55].
Relacja z innymi interpretacjami
edytujWobec interpretacji kopenhaskiej stanowisko Everetta usuwa szczególną granicę między układem kwantowym a klasycznie opisywaną aparaturą. Dla kopenhaskich ujęć typowe jest podkreślanie roli warunków eksperymentalnych i klasycznego języka opisu wyników; w interpretacji wielu światów cała aparatura jest częścią jednego układu kwantowego i nie wymaga osobnej dynamiki kolapsu[1][5][56].
Wobec teorii de Broglie’a-Bohma interpretacja wielu światów zachowuje wyłącznie funkcję falową i jej unitarną ewolucję; nie dodaje ukrytych trajektorii cząstek. Wobec teorii obiektywnego kolapsu odrzuca natomiast hipotezę, że przy pomiarze zachodzi nowy, fundamentalny proces fizyczny łamiący liniowość zwykłej dynamiki kwantowej[1].
Blisko spokrewnione są podejścia odwołujące się do historii dekoherentnych lub spójnych. Również one wykorzystują dekoherencję i pojęcie alternatywnych historii układu, ale nie zawsze wymagają uznania wszystkich gałęzi za jednakowo realne w sensie Everetta. Różnica między tymi podejściami dotyczy więc nie tylko matematycznego narzędzia, lecz także tego, jaką ontologię przypisuje się gałęziom opisu[26][1][57].
Blisko spokrewniona z interpretacją wielu światów jest interpretacja wielu umysłów (ang. many-minds interpretation), w której rozróżnienie odpowiadające różnym wynikom pomiaru jest ujmowane raczej na poziomie stanów mentalnych obserwatora niż jako dosłowne rozszczepianie świata fizycznego; pełny stan fizyczny może nadal ewoluować unitarnie, ale subiektywne doświadczenie obserwatora ma postać określoną względem jednego z wielu stanów umysłowych[1].
Od interpretacji wielu światów należy odróżnić nowszą propozycję wielu oddziałujących światów (ang. many interacting worlds), w której zakłada się skończoną liczbę realnych, klasycznych światów oddziałujących ze sobą siłą odpychającą. Statystyczne efekty kwantowe, takie jak tunelowanie, mają w niej wynikać z tego oddziaływania, bez odwoływania się do ciągłej funkcji falowej[58].
Testowalność i status empiryczny
edytujInterpretacja wielu światów nie prowadzi zwykle do innych liczbowych przewidywań niż standardowa mechanika kwantowa bez dodatkowych modyfikacji. W tym sensie spór z innymi interpretacjami dotyczy przede wszystkim rozumienia formalizmu, a nie nowych wyników laboratoryjnych. Gdyby jednak wykazano realny, obiektywny kolaps funkcji falowej albo fundamentalną nieliniowość ewolucji stanu, byłby to poważny problem dla czystej wersji Everetta[1][5].
David Deutsch zaproponował wariant eksperymentu myślowego z przyjacielem Wignera, w którym zewnętrzny obserwator próbowałby wykazać interferencję między makroskopowymi gałęziami obejmującymi różne zapisy wyniku. Takie propozycje pokazują, co odróżniałoby czysty brak kolapsu od prostych wersji kolapsu, ale wymagają utrzymania koherencji układów makroskopowych na poziomie daleko wykraczającym poza typowe możliwości eksperymentalne[59][4].
We współczesnych badaniach nad podstawami mechaniki kwantowej stanowisko Everetta jest traktowane jako jedna z głównych rodzin interpretacyjnych, obok ujęć kopenhaskich, informacyjnych, teorii ukrytych zmiennych, teorii kolapsu i historii dekoherentnych. Ankiety wśród badaczy pokazują brak stabilnego konsensusu: interpretacja wielu światów ma zauważalne poparcie, ale pozostaje jednym z kilku konkurencyjnych sposobów rozumienia teorii[7].
Odbiór
edytujZwolennicy
edytujZwolennicy interpretacji wielu światów podkreślają jej prostotę formalną: nie dodaje ona osobnej dynamiki kolapsu ani nie wymaga specjalnego statusu obserwatora. W tej perspektywie największym kosztem nie jest komplikacja równań, lecz przyjęcie bogatej ontologii gałęzi uniwersalnej funkcji falowej. Jednym z jej najdłużej konsekwentnych obrońców jest David Deutsch, który argumentuje m.in., że interpretacja wielu światów wyjaśnia interferencję w eksperymencie z podwójną szczeliną jako skutek fotonów interferujących z różnych gałęzi[60]. W jednym z najwcześniejszych artykułów o obliczeniach kwantowych Deutsch wskazywał, że wynikająca z interpretacji wielu światów równoległość prowadzi do metody szybszego wykonywania pewnych zadań probabilistycznych przez uniwersalny komputer kwantowy[61]. Stanowiska Everetta jako realistycznej i spójnej wykładni mechaniki kwantowej bronili również David Wallace, Sean Carroll i Max Tegmark[5][13][62].
Niezdecydowani
edytujFilozofowie nauki James Ladyman i Don Ross twierdzą, że interpretacja wielu światów może być prawdziwa, lecz jej nie przyjmują. Wskazują, że żadna teoria kwantowa nie jest jeszcze empirycznie adekwatna dla opisu całości rzeczywistości wobec braku unifikacji z ogólną teorią względności, i dlatego nie widzą powodu, by którekolwiek odczytanie mechaniki kwantowej traktować jako ostatnie słowo w metafizyce. Sugerują też, że wiele gałęzi może być artefaktem niepełnych opisów, a kwantowy formalizm stosowany do obiektów makroskopowych traci moc wyjaśniającą[63].
Krytycy
edytujKrytyka interpretacji wielu światów ma kilka kierunków. Pierwszy dotyczy prawdopodobieństwa: jeśli wszystkie wyniki o niezerowej amplitudzie są realizowane w gałęziach, trzeba uzasadnić, dlaczego racjonalne oczekiwania mają być ważone kwadratem amplitudy. Drugi dotyczy ontologii: nie jest oczywiste, czym dokładnie są światy, jak liczyć gałęzie i w jakim sensie są one realne. Trzeci dotyczy falsyfikowalności: jeśli gałęzie nie mogą się komunikować, interpretacja bywa trudna do odróżnienia od konkurencyjnych odczytań tego samego formalizmu[32][53].
Niektórzy naukowcy uznają aspekty interpretacji wielu światów za niefalsyfikowalne i tym samym nienaukowe[64][65]. Victor Stenger zauważał, że opublikowane prace Murraya Gell-Manna wprost odrzucają istnienie równoległych wszechświatów, choć Gell-Mann i James Hartle rozwijali post-Everettowskie ujęcie mechaniki kwantowej oparte na historii dekoherentnych[66].
Roger Penrose wskazywał, że proste zastosowanie liniowej mechaniki kwantowej do całego wszechświata może być przedwczesne, dopóki nie wiadomo, jak poprawnie połączyć teorię kwantową z grawitacją kwantową[67]. Asher Peres w swoim podręczniku z 1993 roku zawarł rozdział zatytułowany Everett's interpretation and other bizarre theories, a jako zarzut podał, że różne wersje interpretacji wielu światów jedynie przenoszą arbitralność postulatu kolapsu na pytanie, kiedy „światy” można uważać za oddzielne[68]. Teoretyk Gerardus ’t Hooft również odrzucał tę koncepcję, mówiąc o „zdumiewającej liczbie równoległych światów, które istnieją tylko dlatego, że fizycy nie potrafili rozstrzygnąć, który z nich jest rzeczywisty”[69]. Philip Ball oceniał implikacje interpretacji wielu światów jako fantazje, jako akty wyobraźni ubrane w strój równań[70]. Z kolei zwolennicy odpowiadają, że brak gotowej teorii grawitacji kwantowej nie uzasadnia wprowadzania kolapsu jako osobnego postulatu bez niezależnych danych empirycznych[5].
Sondaże
edytujWedług relacji Franka Tiplera ankieta przeprowadzona przed 1991 rokiem przez L. Davida Rauba wśród 72 kosmologów kwantowych i teoretyków kwantowej teorii pola wykazała 58-procentowe poparcie dla twierdzenia „Tak, uważam, że MWI jest prawdziwa”[71]. Max Tegmark relacjonował wyniki „wysoce nienaukowego” głosowania z warsztatów mechaniki kwantowej z 1997 roku: interpretacja wielu światów zajęła drugie miejsce, wyraźnie wyprzedzając podejścia historii spójnych i bohmowskie[62]. Ankieta 33 uczestników austriackiej konferencji poświęconej podstawom mechaniki kwantowej z 2011 roku dała 6 głosów za MWI, 8 za podejściem informacyjnym i 14 za kopenhaskim; autorzy odnotowali, że MWI uzyskało odsetek zbliżony do sondażu Tegmarka z 1997 roku[7].
Spekulatywne konsekwencje
edytujOsobny obszar recepcji stanowią popularne konsekwencje, takie jak samobójstwo kwantowe — eksperyment myślowy sugerujący, że w MWI obserwator doświadczałby tylko tych gałęzi, w których przeżywa zdarzenia śmiercionośne, ponieważ w idealizowanym opisie takie gałęzie nadal istnieją. W literaturze podkreśla się jednak, że eksperyment ten nie daje praktycznego argumentu za nieśmiertelnością: gałęzie z przeżywającym obserwatorem miałyby coraz mniejszą miarę, więc nie wynika z tego wzrost prawdopodobieństwa przeżycia[4][13].
Deutsch spekulował w książce The Beginning of Infinity (wyd. polskie Początek nieskończoności), że niektóre fikcje — jak historia alternatywna — mogą realizować się gdzieś w wieloświecie, o ile są zgodne z prawami fizyki[72]. Tegmark wskazywał zaś, że choć MWI dopuszcza wszelkie możliwe zdarzenia, zdarzenia skrajnie rzadkie mają wykładniczo małą miarę, więc zachowanie statystyk pozostaje kluczowe dla sensownego stosowania tej interpretacji[13].
Według Carrolla decyzje ludzkie najlepiej traktować jako procesy klasyczne, nie kwantowe, gdyż rozgrywają się na poziomie neurochemii, a nie cząstek fundamentalnych. Ludzkie decyzje nie powodują zatem, że świat rozgałęzia się w równomiernie ważone wyniki — nawet przy subiektywnie trudnych decyzjach niemal cały ciężar skupia się w jednej gałęzi[13].
Przypisy
edytuj- ↑ a b c d e f g h i j k l Jeffrey A. Barrett: Everettian Quantum Mechanics. W: The Stanford Encyclopedia of Philosophy. Edward N. Zalta, Uri Nodelman (red.). Wyd. Summer 2023. Metaphysics Research Lab, Stanford University, 2023. (ang.).
- ↑ a b c d e f Hugh Everett. „Relative State” Formulation of Quantum Mechanics. „Reviews of Modern Physics”. 29 (3), s. 454–462, 1957. DOI: 10.1103/RevModPhys.29.454. (ang.).
- ↑ a b c d e Hugh Everett: The Theory of the Universal Wave Function. W: The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. Bryce S. DeWitt, R. Neill Graham (red.). Princeton: Princeton University Press, 1973, s. 3–140. (ang.).
- ↑ a b c d e f g Lev Vaidman: Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. W: The Stanford Encyclopedia of Philosophy. Edward N. Zalta (red.). Wyd. Fall 2021. Metaphysics Research Lab, Stanford University, 2021. (ang.).
- ↑ a b c d e f g h i j k l m David Wallace: The Emergent Multiverse: Quantum Theory according to the Everett Interpretation. Oxford: Oxford University Press, 2012. ISBN 978-0-19-954696-1. (ang.).
- ↑ Bell on Bell's Theorem: The Changing Face of Nonlocality. W: Harvey R. Brown, Christopher G. Timpson: Quantum Nonlocality and Reality: 50 years of Bell's theorem. Mary Bell, Shan Gao (red.). Cambridge University Press, 2016. DOI: 10.1017/CBO9781316219393.008. ISBN 978-1-316-21939-3. (ang.).
- ↑ a b c d Maximilian Schlosshauer, Johannes Kofler, Anton Zeilinger. A snapshot of foundational attitudes toward quantum mechanics. „Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics”. 44 (3), s. 222–230, 2013. DOI: 10.1016/j.shpsb.2013.04.004. arXiv:1301.1069. (ang.).
- ↑ a b Bryce S. DeWitt. Quantum mechanics and reality. „Physics Today”. 23 (9), s. 30–35, 1970. DOI: 10.1063/1.3022331. (ang.).
- ↑ a b c The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. Bryce S. DeWitt, R. Neill Graham (red.). Princeton: Princeton University Press, 1973. ISBN 0-691-08131-X. (ang.).
- ↑ a b c Stefano Osnaghi, Fabio Freitas, Olival Freire Jr.. The Origin of the Everettian Heresy. „Studies in History and Philosophy of Modern Physics”. 40 (2), s. 97–123, 2009. DOI: 10.1016/j.shpsb.2008.10.002. (ang.).
- ↑ a b c 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. ISBN 978-0-19-955227-6. (ang.).
- ↑ a b David Deutsch: Apart from Universes. W: Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality. Simon Saunders, Jonathan Barrett, Adrian Kent, David Wallace (red.). Oxford: Oxford University Press, 2010. (ang.).
- ↑ a b c d e Sean Carroll: Something Deeply Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime. New York: Dutton, 2019. ISBN 978-1-5247-4301-7. (ang.).
- ↑ Hermann Wimmel: Quantum Physics and Observed Reality: A Critical Interpretation of Quantum Mechanics. World Scientific, 1992, s. 45. ISBN 978-981-4505-46-8. (ang.).
- ↑ a b c Quantum mechanics in the light of quantum cosmology. W: Murray Gell-Mann, James B. Hartle: Complexity, Entropy, and the Physics of Information. W. H. Zurek (red.). Addison-Wesley, 1990. (ang.).
- ↑ a b c Wojciech H. Zurek. Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical. „Reviews of Modern Physics”. 75 (3), s. 715–775, 2003. DOI: 10.1103/RevModPhys.75.715. (ang.).
- ↑ Don Weingarten. Macroscopic Reality from Quantum Complexity. „Foundations of Physics”. 52 (2), s. 45, 2022. DOI: 10.1007/s10701-022-00554-0. arXiv:2105.04545. (ang.).
- ↑ Jordan Taylor, Ian McCulloch. Wavefunction branching: when you can't tell pure states from mixed states. „Quantum”. 9, s. 1670, 2025. DOI: 10.22331/q-2025-03-25-1670. arXiv:2308.04494. (ang.).
- ↑ a b Maximilian Schlosshauer. Quantum decoherence. „Physics Reports”. 831, s. 1–57, 2019. DOI: 10.1016/j.physrep.2019.10.001. arXiv:1911.06282. (ang.).
- ↑ H. Dieter Zeh. On the interpretation of measurement in quantum theory. „Foundations of Physics”. 1 (1), s. 69–76, 1970. DOI: 10.1007/BF00708656. (ang.).
- ↑ Wojciech H. Zurek. Decoherence and the transition from quantum to classical. „Physics Today”. 44 (10), s. 36–44, 1991. DOI: 10.1063/1.881293. (ang.).
- ↑ James B. Hartle. The quasiclassical realms of this quantum universe. „Foundations of Physics”. 41 (6), s. 982–1006, 2011. DOI: 10.1007/s10701-010-9460-0. arXiv:0806.3776. (ang.).
- ↑ Simon Saunders. Time, quantum mechanics, and decoherence. „Synthese”. 102 (2), s. 235–266, 1995. DOI: 10.1007/BF01089802. (ang.).
- ↑ Henry P. Stapp. The basis problem in many-world theories. „Canadian Journal of Physics”. 80 (9), s. 1043–1052, 2002. DOI: 10.1139/p02-068. arXiv:quant-ph/0110148. (ang.).
- ↑ Wojciech H. Zurek. Quantum Darwinism. „Nature Physics”. 5 (3), s. 181–188, 2009. DOI: 10.1038/nphys1202. arXiv:0903.5082. (ang.).
- ↑ a b Simon Saunders: Many Worlds? An Introduction. W: Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality. Simon Saunders, Jonathan Barrett, Adrian Kent, David Wallace (red.). Oxford: Oxford University Press, 2010. (ang.).
- ↑ David Wallace. Everett and structure. „Studies in History and Philosophy of Modern Physics”. 34 (1), s. 87–105, 2003. DOI: 10.1016/S1355-2198(02)00085-0. arXiv:quant-ph/0107144. (ang.).
- ↑ David Wallace: Decoherence and Ontology, or: How I Learned To Stop Worrying And Love FAPP. W: Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality. Simon Saunders, Jonathan Barrett, Adrian Kent, David Wallace (red.). Oxford: Oxford University Press, 2010. (ang.).
- ↑ Harvey R. Brown, David Wallace. Solving the measurement problem: de Broglie–Bohm loses out to Everett. „Foundations of Physics”. 35 (4), s. 517–540, 2005. DOI: 10.1007/s10701-004-2009-3. arXiv:quant-ph/0403094. (ang.).
- ↑ a b Adrian Kent: One world versus many: The inadequacy of Everettian accounts of evolution, probability, and scientific confirmation. W: Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality. Simon Saunders, Jonathan Barrett, Adrian Kent, David Wallace (red.). Oxford: Oxford University Press, 2010. (ang.).
- ↑ David J. Baker. Measurement outcomes and probability in Everettian quantum mechanics. „Studies in History and Philosophy of Modern Physics”. 38 (1), s. 153–169, 2007. DOI: 10.1016/j.shpsb.2006.05.003. (ang.).
- ↑ a b L. E. Ballentine. Can the statistical postulate of quantum theory be derived?—A critique of the many-universes interpretation. „Foundations of Physics”. 3 (2), s. 229–240, 1973. DOI: 10.1007/BF00708440. (ang.).
- ↑ Edward Farhi, Jeffrey Goldstone, Sam Gutmann. How probability arises in quantum mechanics. „Annals of Physics”. 192 (2), s. 368–382, 1989. DOI: 10.1016/0003-4916(89)90141-3. (ang.).
- ↑ Paul Benioff. A note on the Everett interpretation of quantum mechanics. „Foundations of Physics”. 8 (9–10), s. 709–720, 1978. DOI: 10.1007/BF00717501. (ang.).
- ↑ Carlton M. Caves, Rüdiger Schack. Properties of the frequency operator do not imply the quantum probability postulate. „Annals of Physics”. 315 (1), s. 123–146, 2005. DOI: 10.1016/j.aop.2004.09.009. arXiv:quant-ph/0409144. (ang.).
- ↑ David Deutsch. Quantum Theory of Probability and Decisions. „Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences”. 455 (1988), s. 3129–3137, 1999. DOI: 10.1098/rspa.1999.0443. arXiv:quant-ph/9906015. (ang.).
- ↑ David Wallace. Everettian Rationality: defending Deutsch's approach to probability in the Everett interpretation. „Studies in History and Philosophy of Modern Physics”. 34 (3), s. 415–438, 2003. DOI: 10.1016/S1355-2198(03)00036-4. arXiv:quant-ph/0303050. (ang.).
- ↑ Simon Saunders. Derivation of the Born rule from operational assumptions. „Proceedings of the Royal Society of London A”. 460 (2046), s. 1771–1788, 2004. DOI: 10.1098/rspa.2003.1230. arXiv:quant-ph/0211138. (ang.).
- ↑ Huw Price: Decisions, Decisions, Decisions: Can Savage Salvage Everettian Probability?. W: Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality. Simon Saunders, Jonathan Barrett, Adrian Kent, David Wallace (red.). Oxford: Oxford University Press, 2010. (ang.).
- ↑ N. P. Landsman: The Born rule and its interpretation. W: Compendium of Quantum Physics. F. Weinert, K. Hentschel, D. Greenberger, B. Falkenburg (red.). Springer, 2008. ISBN 978-3-540-70622-9. (ang.).
- ↑ Wojciech H. Zurek. Probabilities from entanglement, Born's rule from envariance. „Physical Review A”. 71 (5), s. 052105, 2005. DOI: 10.1103/PhysRevA.71.052105. arXiv:quant-ph/0405161. (ang.).
- ↑ Maximilian Schlosshauer, Arthur Fine. On Zurek's derivation of the Born rule. „Foundations of Physics”. 35 (2), s. 197–213, 2005. DOI: 10.1007/s10701-004-1941-6. arXiv:quant-ph/0312058. (ang.).
- ↑ Charles T. Sebens, Sean M. Carroll. Self-Locating Uncertainty and the Origin of Probability in Everettian Quantum Mechanics. „The British Journal for the Philosophy of Science”. 69 (1), s. 25–74, 2018. DOI: 10.1093/bjps/axw004. arXiv:1405.7577. (ang.).
- ↑ Adrian Kent. Does it Make Sense to Speak of Self-Locating Uncertainty in the Universal Wave Function? Remarks on Sebens and Carroll. „Foundations of Physics”. 45 (2), s. 211–217, 2015. DOI: 10.1007/s10701-014-9862-5. arXiv:1408.1944. (ang.).
- ↑ Lev Vaidman: Derivations of the Born Rule. W: Quantum, Probability, Logic: Itamar Pitowsky's Work and Influence. Meir Hemmo, Orly Shenker (red.). Springer, 2020. (ang.).
- ↑ Simon Saunders. Branch-counting in the Everett interpretation of quantum mechanics. „Proceedings of the Royal Society A”. 477 (2255), s. 20210600, 2021. DOI: 10.1098/rspa.2021.0600. arXiv:2201.06087. (ang.).
- ↑ John Archibald Wheeler, Kenneth Ford: Geons, Black Holes and Quantum Foam: A Life in Physics. W. W. Norton, 2000, s. 268–270. ISBN 0-393-31991-1. (ang.).
- ↑ Jeffrey A. Barrett: The Quantum Mechanics of Minds and Worlds. Oxford University Press, 1999, s. 62–63. ISBN 978-0-19-158325-4. (ang.).
- ↑ Michel Bitbol: Schrödinger's Philosophy of Quantum Mechanics. Dordrecht: Springer, 1996. ISBN 978-94-009-1772-9. (ang.).
- ↑ Leon N. Cooper, Deborah Van Vechten. On the Interpretation of Measurement within the Quantum Theory. „American Journal of Physics”. 37 (12), s. 1212–1220, 1969. DOI: 10.1119/1.1975279. (ang.).
- ↑ Leslie E. Ballentine, Philip Pearle, Evan Harris Walker. Quantum-mechanics debate. „Physics Today”. 24 (4), s. 36–44, 1971. DOI: 10.1063/1.3022676. (ang.).
- ↑ Kristian Camilleri. A history of entanglement: Decoherence and the interpretation problem. „Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics”. 40 (4), s. 290–302, 2009. DOI: 10.1016/j.shpsb.2009.09.003. (ang.).
- ↑ a b Tadeusz Pabjan. Teoria wielu światów — nauka czy filozofia?. „Filozofia Nauki”. 16 (3–4), s. 141–154, 2008. [dostęp 2026-05-08]. [zarchiwizowane z adresu]. (pol.).
- ↑ Marek Szydłowski. Wieloświatowa interpretacja mechaniki kwantowej. „Zagadnienia Filozoficzne w Nauce”. 4, s. 76–80, 1982. (pol.).
- ↑ Katarzyna Kuś, Marek Kuś. Interpretacja mechaniki kwantowej Everetta w świetle realizmu modalnego Lewisa i semantyki Kripkego. „Przegląd Filozoficzny – Nowa Seria”. 17 (2), s. 111–125, 2008. (pol.).
- ↑ David Z. Albert: Quantum Mechanics and Experience. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, 1992. ISBN 0-674-74112-9. (ang.).
- ↑ Roland Omnès: The Interpretation of Quantum Mechanics. Princeton: Princeton University Press, 1994. ISBN 0-691-03669-1. (ang.).
- ↑ Michael J. W. Hall, Dirk-André Deckert, Howard M. Wiseman. Quantum Phenomena Modeled by Interactions between Many Classical Worlds. „Physical Review X”. 4 (4), s. 041013, 2014. DOI: 10.1103/PhysRevX.4.041013. arXiv:1402.6144. (ang.).
- ↑ David Deutsch. Quantum theory as a universal physical theory. „International Journal of Theoretical Physics”. 24 (1), s. 1–41, 1985. DOI: 10.1007/BF00670071. (ang.).
- ↑ David Deutsch: The Fabric of Reality: The Science of Parallel Universes and Its Implications. Penguin Books, 1997. ISBN 0-14-027541-X. (ang.).
- ↑ David Deutsch. Quantum theory, the Church–Turing principle and the universal quantum computer. „Proceedings of the Royal Society of London A”. 400 (1818), s. 97–117, 1985. DOI: 10.1098/rspa.1985.0070. (ang.).
- ↑ a b Max Tegmark. The Interpretation of Quantum Mechanics: Many Worlds or Many Words?. „Fortschritte der Physik”. 46 (6–8), s. 855–862, 1998. arXiv:quant-ph/9709032. (ang.).
- ↑ James Ladyman, Don Ross: Every Thing Must Go: Metaphysics Naturalized. Clarendon Press, 2007. ISBN 978-0-19-927619-6. (ang.).
- ↑ Mario Bunge: Parallel Universes? Digital Physics?. W: Evaluating Philosophies. Springer, 2012, seria: Boston Studies in the Philosophy and History of Science. DOI: 10.1007/978-94-007-4408-0. ISBN 978-94-007-4407-3. (ang.).
- ↑ George Ellis, Joe Silk. Scientific method: Defend the integrity of physics. „Nature”. 516 (7531), s. 321–323, 2014. DOI: 10.1038/516321a. (ang.).
- ↑ Victor J. Stenger: The Unconscious Quantum: Metaphysics in Modern Physics and Cosmology. Prometheus Books, 1995. ISBN 978-1-57392-022-3. (ang.).
- ↑ Roger Penrose: Roger Penrose Looks Beyond the Classic-Quantum Dichotomy. ScienceWatch, 1991-08. [dostęp 2026-05-08]. (ang.).
- ↑ Asher Peres: Quantum Theory: Concepts and Methods. Kluwer Academic Publishers, 1995, s. 374. ISBN 0-7923-2549-4. (ang.).
- ↑ Melinda Baldwin: Q&A: Gerard 't Hooft on the future of quantum mechanics. Physics Today, 2017-07-11. [zarchiwizowane z tego adresu (2021-07-15)]. (ang.).
- ↑ Philip Ball: Too many worlds. Aeon, 2015-02-17. [dostęp 2026-05-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (2026-02-09)]. (ang.).
- ↑ Frank J. Tipler: The Physics of Immortality: Modern Cosmology, God and the Resurrection of the Dead. Doubleday, 1994, s. 170–171. (ang.).
- ↑ David Deutsch: The Beginning of Infinity: Explanations That Transform the World. Penguin Books, 2011, s. 294. ISBN 978-0-7139-9274-8. (ang.).
Literatura uzupełniająca
edytuj- Jeffrey A. Barrett, Peter Byrne (red.), The Everett Interpretation of Quantum Mechanics: Collected Works 1955–1980 with Commentary, Princeton University Press, 2012.
- Julian Brown, Minds, Machines, and the Multiverse, Simon & Schuster, 2000.
- Peter Byrne, The Many Worlds of Hugh Everett III, Oxford University Press, 2010.
- Sean Carroll, Something Deeply Hidden: Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime, Dutton, 2019.
- Simon Saunders, Jonathan Barrett, Adrian Kent, David Wallace (red.), Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality, Oxford University Press, 2010.
- David Wallace, The Emergent Multiverse: Quantum Theory according to the Everett Interpretation, Oxford University Press, 2012.
Linki zewnętrzne
edytuj- Everettian Quantum Mechanics — Jeffrey A. Barrett w Stanford Encyclopedia of Philosophy (ang.).
- Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics — Lev Vaidman w Stanford Encyclopedia of Philosophy (ang.).
- Everettian Interpretations of Quantum Mechanics — Internet Encyclopedia of Philosophy (ang.).