이미지의 이름 인 "Flammarion Engraving"은 종을 울리지 않지만 여러 번 보았습니다. 그것은 망토를 착용하고 걷는 스틱을 쥐고있는 여행자를 묘사합니다. 그 뒤에는 도시와 나무의 다양한 풍경이 있습니다. 모든 주변에는 수많은 별들이 걱정되는 수정 껍질이 있습니다. 그의 세계의 가장자리에 도달하면서 여행자는 반대편으로 밀고 완전히 새로운 빛과 무지개와 불에 의해 현혹됩니다.
이 이미지는 1888 년 프랑스 천문학 자 Camille Flammarion의 책에서 처음 출판되었습니다. (원래 조각은 검은 색과 흰색 이었지만, 색상화 된 버전은 이제 많았습니다.) 그는 하늘이 천상의 몸이 부착 된 돔처럼 보이지만 인상이 속한다고 지적합니다. Flammarion은“우리의 조상들은이 푸른 금고가 실제로 눈이 그것을 믿게하는 것이라고 상상했습니다. 그러나 Voltaire가 말했듯이, 이것은 실크 웜이 우주의 한계를 위해 그의 웹을 가져간 것처럼 합리적입니다.”
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이 조각은 인류의 지식 탐구의 상징으로 여겨져 왔지만 플라 마리온의 의도에 따라 더 문자적인 독서를 선호합니다. 과학의 역사에서, 우리는 알려진 세계의 가장자리에서 개막식을 발견하고 찔렀습니다. 우주는 토성의 궤도 나 은하수의 가장 바깥 쪽 별이나 우리 시야에서 가장 먼 은하에서 끝나지 않습니다. 오늘날 우주 학자들은 다른 모든 우주가 거기에있을 수 있다고 생각합니다.
그러나 그것은 양자 역학이 밝혀진 것과 비교하여 거의 인쇄물입니다. 그것은 돔의 새로운 오프닝 일뿐 만 아니라 새로운 종류 개막식. 물리학 자와 철학자들은 양자 이론의 의미에 대해 오랫동안 논쟁을 해왔지만 어떤 식 으로든 그들은 그것이 우리의 감각의 범위를 넘어 놓은 광대 한 영역을 드러 낸다는 데 동의합니다. 아마도이 원리의 가장 순수한 화신, 즉 양자 이론의 방정식의 가장 간단한 독서는 1950 년대 휴 에버렛이 제시 한 많은 세계 해석 일 것입니다. 이 관점에서, 실제로 일어날 수있는 모든 것은 실제로 다양한 우주의 어딘가에 발생하며, 양자 이론의 확률은 하나의 결과 또는 다른 결과를 경험하는 우주의 상대적인 수를 나타냅니다. 남부 캘리포니아 대학교의 물리학 철학자 인 데이비드 월리스 (David Wallace)는 2012 년 책인 , 우리가 문자 그대로 양자 역학을 취할 때,“세상은 우리가 예상했던 것보다 다소 더 크게 판명되었습니다. 실제로, 우리의 고전적인 '세계'는 훨씬 더 큰 현실의 작은 부분 일뿐입니다.”
.이 우주는 언뜻보기에 우주 학자들이 말하는 것과는 매우 다른 것으로 보인다. 우주 학적 다 폭대는 은하보다 큰 비늘에서 우주의 균일 성을 설명하려는 모델에서 자랐습니다. 추정 평행 우주는 우주의 먼 지역이며, 자신의 현지 빅뱅의 결과로, 양자 거품의 거품 (또는 우주가 싹이 트는 것은 무엇이든)에서 진화합니다. 그들은 은하와 거의 같은 방식으로 나가고 있습니다. 우주선에 들어가서 여행하는 것을 상상할 수 있습니다.
반대로 에버렛의 많은 세계가 여기에 있습니다. 이 개념은 실험실 측정 과정을 이해하려는 노력에서 나왔습니다. 클라우드 챔버에 트레일을 떠나는 입자, 자석에 의해 편향된 원자, 뜨거운 물체가 빛을 발산하는 것은 다음과 같은 종류의 실습 실험이었다. 측정 중에 발생하는 양자“분기”는 우리가 사는 공간과 겹치는 새로운 세계를 발생시킵니다.
그러나이 두 종류의 다국어는 공통점이 많습니다. 우리는 마음의 눈으로 만 정렬 할 수 있습니다. 우주선에서 또 다른 거품 우주에 도달하려고 시도하십시오. 중간 공간은 당신이 그것을 가로 질러 갈 수있는 것보다 빠르게 확장 될 것입니다. 따라서 거품은 서로 잘라집니다. 마찬가지로, 우리는 우리의 본성에 의해 Quantum Multiverse의 다른 우주에 대한 맹인입니다. 이 다른 세계들은 실제로는 영원히 보이지 않습니다.
더욱이, Quantum Multiverse는 우주론을 위해 개발되지 않았지만, 그것은 특이하게 적합합니다. Niels Bohr과 그의 공동 작업자가 받아들이는 기존의 양자 역학 (코펜하겐보기)에서는 관찰자와 관찰되는 것을 구별해야합니다. 표준 실험실 물리학에 좋습니다. 관찰자는 당신이며 실험은 당신이 관찰하는 것입니다. 그러나 조사중인 대상이 전체 우주라면 어떨까요? 당신은 그것을 측정하기 위해 우주를“외부”로 얻을 수 없습니다. 많은 세계 해석은 그러한 인공적인 차이를 만들지 않습니다. 새로운 논문에서 Caltech 물리학자인 Sean Carroll은 대학원생 Jason Pollack과 Kimberly Boddy와 함께 많은 세계 해석을 우주 학적 다비 트의 우주 창조에 직접 적용합니다. Carroll은“기존의 양자 역학에서 매우 희망적인 모든 것이 원칙적으로 [Everett의 관점에서] 계산할 수있게됩니다.”라고 Carroll은 말합니다.
마지막으로, 두 종류의 다중 사람들은 우리의 관찰에 대해 동일한 예측을합니다. 유일한 차이점은 그들이 다른 장소에서 가능한 결과를 입력한다는 것입니다. 캐롤은“다른 상태가 시공간의 널리 분리 된 영역에 위치한 우주 학적 다비 트의 동등성을 본다. 현지화 된 다중 사람이 있는데, 여기에 다른 상태가 바로 여기에있다.
MIT 우주 학자 Max Tegmark는 2002 년에 연설 한 동안이 아이디어를 구체적으로 만들었으며, 그의 2014 년 책인 수학적 우주 로 발전했습니다. . 그는 여러 가지 "레벨"을 설명합니다. 레벨 I는 단순히 우리 우주의 매우 먼 지역을 말합니다. 레벨 III은 많은 세계의 양자에 대한 그의 용어입니다. (그는 또한 레벨 II와 IV를 가지고 있지만 여기서는 걱정할 필요가 없습니다.) 레벨 I과 III 사이의 유사성을 보려면 확률의 본질에 대해 생각해야합니다. 무언가가 두 가지 다른 결과를 가질 수 있다면, 당신은 그 중 하나만 볼 수 있지만, 다른 하나가 거대한 우주의 다른 부분이나 바로 여기에서 평행 한 세계에서도 일어났다는 것을 확신 할 수 있습니다. 공간이 충분히 크고 물질로 가득 차면 지구상에서 발생하는 사건도 다른 곳에서 발생합니다.
.예를 들어, 한 쌍의 자석에서 원자를 날리는 실험을한다고 가정하십시오. 50-50 확률로 하부 자석 또는 상부 자석을 향해 볼 수 있습니다. 많은 세계의 관점에는 실험실 내에 두 개의 세계가 겹치는 세계가 있습니다. 하나에서, 원자는 올라갑니다. 다른 한편으로는 내려갑니다. 우주 학적 다중 버스에는 동일한 지구의 쌍둥이가 형성되고 휴머노이드 생물이 동일한 자석 실험을 수행하지만 다른 결과를 얻는 다른 우주 (또는 우주의 일부)가 있습니다. 수학적 으로이 두 상황은 동일합니다.
모든 사람이 다중 사람들을 받아들이는 것은 아닙니다. 그러나 이러한 아이디어는 여전히 잠정적이라는 점을 명심하십시오. 그들이 우리를 어디로 데려가는지 살펴 보겠습니다. 그들은 급진적 인 아이디어를 제안합니다. 두 다우 사람은 실제로는 별개일지도 모릅니다. 많은 세계의 견해는 우주의 다중 사람들과 동일하다는 것입니다. 그들이 다르게 보인다면, 그것은 우리가 현실에 대해 잘못된 방식으로 생각하고 있었기 때문입니다.
스탠포드 물리학 자 레너드 수스 스킨은 2005 년 책인 우주 환경 에서이 동등성을 제안했습니다. . "에버렛에 대한 많은 세계의 견해는 처음에는 영원히 팽창하는 거대 통과와는 상당히 다른 개념 인 것 같습니다." "그러나 나는 두 사람이 실제로 같은 것일 수 있다고 생각합니다." 2011 년에 그와 버클리 물리학 자 Raphael Bousso는 두 사람이 동일하다는 논문을 공동 저술했습니다. 그들은 양자 역학과 관련된 확률을 이해하는 유일한 방법은 이론이 위치와 속도와 같은 고전적인 범주를 일으킨다는 것입니다. 그들은 자연스럽게 결과는 우주의 다수라고 주장합니다. 같은 해, 버클리에있는 캘리포니아 대학교의 야스 노리 노무라 (Yasunori Nomura)는 비슷한 사례를 만들어“양자 측정 프로세스와 다중 사람들에 대한 완전히 통일 된 처리를 제공한다”고 말했다. Tegmark는 산타 크루즈에있는 캘리포니아 대학교의 Anthony Aguirre와 공동 저술 한 2012 년 신문에서 비슷한 라인을 따라 주장합니다.
이 관점에서, 많은 세계가 여기에 있지 않지만 거기에 있습니다. Tegmark는 양자파 함수는“물체가 할 수있는 일에 대한 펑키 한 상상의 앙상블이 아니라 오히려 우리의 무한 공간에 존재하는 객체의 동일한 사본의 실제 공간 모음”을 설명하지 않습니다.
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Bousso는 핵심은 당신의 관점에 대해 신중하게 생각하는 것입니다. 모든 가능성이 한 번에 펼쳐지는 것을 볼 수있는 다중 사람들에 대한 신의 눈에 보인다고 상상해보십시오. 가능성은 없습니다. 모든 위치에서 모든 것이 확실하게 발생합니다. 그러나 우리 자신의 제한된 관점에서 지구에 뿌리를 둔 다양한 사건들이 다양한 확률로 전개됩니다. Bousso는“우리는 모든 것이 어딘가에서 일어나지 않는 글로벌 그림을 교환하지만 아무도 그것을 볼 수 없습니다. 하나의 패치가있는 지역 그림을 위해 원칙적으로 탐구 할 수 있습니다.
글로벌에서 로컬로 탐색하려면 측정 가능한 것을 측정 할 수없는 것과 나누기 위해 우주를 슬라이스해야합니다. 측정 가능한 부분은 Bousso가 부르는“인과 패치”입니다. 오늘날 관찰 가능한 우주뿐만 아니라 먼 후손이 접근 할 수있는 공간의 영역은 우리에게 영향을 줄 수있는 모든 것의 합계입니다. 시공간의 나머지 부분에서 인과 적 패치를 정신적으로 얇게 썰어 우리는 우리가 어떤 관찰을 할 수 있는지 알아낼 수 있으며 그 결과는 구식 양자 역학입니다.
이러한 관점에서, 양자 사건이 불확실한 이유는 우리가 우리가 어디에 있는지 확실하지 않기 때문입니다. 무한한 공간에는 모든면에서 당신처럼 보이고 행동하는 무한한 수의 생물이 있습니다. 클래식 한 New Yorker 만화는 그 문제의 핵심에 도달합니다. 우리는 얼음의 넓이에 펭귄의 칙칙함을 볼 수 있습니다. 펭귄 중 한 명이“우리 중 어느 사람이 나입니까?”
묻습니다.가난한 펭귄은 근처의 얼음 빙수에 비해 그 위치를 삼각 측량하기를 희망 할 수 있지만, 다중 사람들에게는 그러한 기준점이 없으므로 여러 자아를 구별 할 수 없습니다. 옥스포드의 물리학 자이자 캐롤과 테그 마크 (Tegmark)와 같은 많은 세계의 지지자 인 데이비드 도이치 (David Deutsch) :“동일한 사본 중 어느 것이 나인지 묻는 것이 육체적으로 의미가 있다고 가정하는 것은 대답이 주어질 수있는 것에 비해 다중 사람들 외부에 참조 프레임이 있다고 가정하는 것입니다.‘왼쪽에서 세 번째는… “다중 사람들의 외부에서보기”는 없습니다.
Tegmark는 Quantum 역학에서 확률의 개념은 단순히 "I 레벨 I 수준에서 자체적으로 배치 할 수 없음, 즉 우주 전체에 걸쳐 많은 사본 중 어느 것이 주관적인 인식을 가진 사람인지 알기 위해"단순히 당신의 무한한 사본을 알 수 있다고 주장한다. 다시 말해, 사건은 당신이 당신이 어느 것을 확신하지 못하기 때문에 사건은 확률 론적 인 것처럼 보입니다. 실험이 어떤 방식으로 전개 될지 확신하지 못하는 대신 모든 가 전개됩니다. 방법; 당신은 단순히 어떤“당신”이 어떤 결과를 관찰 할 것인지 확실하지 않습니다.
Bousso의 경우,이 접근법의 수학적 성공으로 충분하며, 그는이 병합 된 다수의 더 깊은 중요성을 어떻게 해석 할 수 있는지에 대해 잠을 잃지 않는 것을 선호합니다. "궁극적으로, 중요한 것은 당신의 이론이 만드는 것과 관찰과 어떻게 비교되는지입니다."라고 그는 말합니다. "우리의 [우주적] 수평선 이외의 지역은 관찰 할 수 없으며, 우리가 끝나지 않은 파동 함수의 가지도 아닙니다. 어느 쪽이든 계산을 수행하는 데 사용하는 도구 일뿐입니다."
그러나 물리적 이론에 대한 그러한 도구 주의적 견해는 불만족스러운 많은 사람들이 부딪칩니다. 우리는 여전히 그것이 무엇을 의미하는지 알고 싶어합니다. 실험실 다이얼의 독서가 어떻게 시공간의 무한 기포의 존재를 배신 할 수 있는지 알고 싶어합니다. 뉴욕시 대학교의 과학 철학자 인 Massimo Pigliucci는 다음과 같이 말합니다.“[만약 당신은 실제로 우주에 대해 이야기하고 있다면 어떻게 든 분리되는 경우, 이것이 정확히 어떻게 일어나고 있는지, 그리고 다른 [다른 세계]에 대한 좋은 설명을 더 잘 알려줍니다.”
.아마도 멀티버스 품종 간의 연결을 이해하는 한 가지 방법은 시간과 공간에 대한 기존의 관점이 업데이트가 필요하다는 것입니다. Multiverse가 여기 저기 아래에 있다면, 아마도 우리의 "거기"와 "여기"의 범주가 우리를 실패한다는 신호 일 것입니다.
거의 20 년 전, 도이치는 현실의 구조에서 에서 주장했다. Multiverse는 새로운 시간 개념을 초대합니다. 일상 생활과 심지어 물리학에서 우리는 뉴턴의 끊임없이 흐르는 시간과 같은 존재를 전제로합니다. Multiverse는 일반적으로 시간이 지남에 따라 펼치는 구조로 묘사됩니다. 실제로, 시간은 흐르거나 통과하지 않으며, 신비한 방식으로 진행하지도 않습니다. 시간은 우리가 움직임을 정의하는 수단입니다. 그것은 그 자체로 움직일 수 없습니다. 따라서 Multiverse는 진화하지 않습니다. 그것은 단지 입니다 입니다 . 도이치는 다음과 같이 썼다. 이 용어는 시간의 흐름을 전제로합니다.”
Deutsch는 Multiverse가 시간 내에 재생되는 것으로 생각하는 대신 시간을 Multiverse 내에서 플레이하는 것으로 생각해야한다고 생각합니다. 다른 때는 다른 우주의 특별한 경우라고 그는 말합니다. (독립 물리학 자 줄리안 바버 (Julian Barbour)는 그의 1999 년 책인 The End of Time 에서이 아이디어를 탐구했습니다. .) Deutsch는 이러한 다른 우주들 중 일부는 우리가 별도의 우주가 아닌 우주 이야기의 일부로 해석하는 우리 자신의“지금”과 매우 유사하다고 말합니다. 우리에게 그들은 우주에있는 것이 아니라 우리의 타임 라인을 따라 있습니다. 한 번에 Multiverse를 경험할 수없는 것처럼, 우리는이 무한한 순간을 한 번에 경험할 수 없습니다. 대신에, 우리의 경험은 단일 순간에 거주하는 내재 된 관찰자로서의 관점을 반영합니다. 글로벌에서 지역 관점으로 전달하면 시간의 친숙한 트래핑을 회수합니다.
우리의 공간 개념도 Multiverse에 의해 개조 될 수 있습니다. "왜 세상은 고전적인 것처럼 보입니까?" 캐롤이 묻습니다. "왜 4 차원의 시공간이 있습니까?" 다층 합병 문제에 대해 블로그를 작성한 캐롤은 에버렛이 그러한 질문에 대답하지 않는다는 것을 인정합니다.“그러나 그것은 당신에게 물어볼 수있는 프레임 워크를 제공합니다.”
.그와 다른 사람들은 공간이 기본이 아니라 출현 현상이라고 생각합니다. 그러나 에서 무엇을 나타냅니다 ? 어떤 종류의“물건”이 실제로 존재합니까? 캐롤의 경우, 에버 레티 안 그림은이 질문에 대한 간단한 답변을 제공합니다. 캐롤은“세계는 파도 기능입니다. “힐버트 공간의 요소입니다. 그게 다야.”
힐버트 공간은 양자파 함수와 관련된 수학적 공간입니다. 그것은 시스템의 모든 가능한 상태를 추상적으로 표현합니다. 일반적인 유클리드 공간과 비슷하지만 시스템에 얼마나 많은 상태를 가질 수 있는지에 따라 다양한 차원이 있습니다. Quantum 컴퓨터의 기본 데이터 유닛 인 Qubit은‘0’또는‘1’또는 그 조합이 될 수있는 2 차원 힐버트 공간입니다. 위치 또는 속도와 같은 연속량은 무한 차원 힐버트 공간에 해당합니다.
일반적으로 물리학 자들은 실제 공간에 거주하고 힐버트 공간을 추론하는 시스템으로 시작하지만 캐롤은 그 과정을 뒤집을 수 있다고 생각합니다. 우주의 가능한 모든 상태를 상상하고 시스템이 어떤 유형의 공간에 살고 있는지 알아냅니다. 이 시스템은 단일 공간에 살지 않고 동시에 여러 공간에 살고 있으며 이러한 시스템을 다중 행사라고합니다. Carroll은“이 견해는 시공간이 출현한다는 아이디어에 매우 자연스러운 것”이라고 말합니다.
.어떤 사람들, 특히 철학자들 도이 접근법에서 발행합니다. 힐버트 공간은 완벽하게 합법적 인 수학적 도구 일지 모르지만 이것이 우리가 그 안에 살고 있다는 의미는 아닙니다. 많은 세계관의 강력한 지지자 인 월리스 (Wallace)는 힐버트 공간은 문자 그대로 존재하는 구조가 아니라 현악, 입자, 들판 또는 우주가 궁극적으로 만들어지는 모든 것을 묘사하는 방법이라고 말합니다. "우리가 힐버트 우주에 사는 은유 적 의미가 있지만 문자 그대로의 의미는 아닐 수도 있습니다."
휴 에버렛은 양자 역학 버전에 대한 관심의 갱신을 목격 할만 큼 오래 살지 않았다. 그는 1982 년 51 세의 나이에 심장 마비로 사망했다. 그의 아내는 그의 지시에 따라 쓰레기로 재를 던졌습니다. 그러나 그의 메시지는 마침내 뿌리를 내릴 수 있습니다. 양자 역학을 진지하게 받아들이십시오. 우리가 그렇게 할 때, 우리는 세상이 우리가 상상했던 것보다 러거와 부자라는 것을 알게됩니다. Voltaire의 누에는 그의 웹 만 보았을 때, 우리는 다중 사람들의 작은 은색 만 보았지만, 에버렛과 그의 발자취를 따르는 사람들 덕분에 우리는 아직 결정 껍질의 균열을 통해“지구와 하늘이 만나는 곳”을 통해 미끄러질 수 있습니다.
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Dan Falk는 토론토에있는 과학 기자입니다. 그의 책에는 가 포함됩니다 시간을 찾아 셰익스피어의 과학, 및 티셔츠에 우주. @danfalk
리드 이미지 :도쿄의 오모하라 쇼핑 센터 (Omohara Shopping Center)에서 다목적 만화경과 같은 거울 입구. Jeremy Sutton-Hibbert/Getty Images.
이 기사는 원래 에 출판되었습니다 2017 년 1 월 Nautilus Cosmos .