Хью Эверетт
Хью Эверетт III (англ. Hugh Everett III, 11 ноября 1930 Вашингтон — 19 июля 1982 Мак Лейн, Виргиния) — американский физик, предложивший многомировую интерпретацию квантовой механики.
Родился в Вашингтоне, прожил там всю жизнь. Его отец, Хью Эверетт младший (1904—1980), тоже был из Вашингтона, с 1936 года служил национальным гвардейцем, а с 1940 — военным снабженцем; годы войны он провёл при штабе 5-й армии в Италии; с 1928 по 1936 год он удерживал мировой рекорд по стрельбе на 1000 ярдов, в 50-х годах XX века дослужился до полковника и входил в командование вашингтонского военного округа. Мать, Катарина Кеннеди Эверетт, окончила Университет Джорджа Вашингтона, печаталась в 50-х — 60-х годах XX века в журналах (стихи и рассказы). Также она интересовалась метафизикой и космосом. В 12 лет Хью написал Эйнштейну письмо. Эйнштейн, хоть и не согласился с ним, но похвалил за остроту ума. После школы Эверетт поступает на инженерно-химический факультет Католического университета Америки (Вашингтон). В 1953 году получает диплом бакалавра Magna Cum Laude (с отличием). Семья живет небогато, дальнейшее образования Эверетт получает при поддержке Национального научного фонда и военного ведомства, за что впоследствии будет несколько лет, по его выражению, «работать на генералов» (заниматься приложениями теории игр к вопросам военного снабжения и т. п.).
Знаменитая теория Эверетта родилась в 1954 году во время визита Нильса Бора в Принстон на вечеринке, которая была устроена Эвереттом совместно с соседом по пансиону Чарльзом Мизнером и ассистентом Бора Аагом (Оге) Петерсеном, возможно, даже в присутствии самого Бора.
Уже через два года после публикации своей статьи, в течение марта и апреля 1959 года при содействии своего бывшего научного руководителя Джона Уилера (одного из последних помощников Эйнштейна) Эверетт посетил Копенгаген, чтобы встретиться с Бором, считавшимся отцом квантовой механики. Бор был также создателем «копенгагенской интерпретации» квантовой механики; недостатки этой интерпретации побудили Эверетта к созданию своего варианта.
Концепция Эверетта о расщеплении и ветвлении миров заключается в следующем: при любом акте измерения реально осуществляются, с той или иной вероятностью, все возможные исходы этого измерения. Но каждый вариант осуществляется в «своей вселенной», отличающейся от всех прочих именно этим исходом, то есть состоянием памяти наблюдателя, видящего определённый исход измерения. Реально существуют (хотя и не взаимодействуют друг с другом) все решения волновых уравнений и все варианты состояния наблюдателя-человека, отличающиеся находящимся в его памяти результатом измерения. Каждый из этих вариантов состояния подсистемы-наблюдателя является «соотнесённым состоянием», связанным с тем или иным состоянием наблюдаемой подсистемы.
На Бора идеи Эверетта не произвели никакого впечатления: он отказался отнестись к ним достаточно серьёзно. Эверетт был удручён, однако в тот же день в гостинице он начал работу над своей новой идеей использования множителей Лагранжа для оптимизации, которая позже привела его к финансовому успеху.
19 июля 1982 года его сын Марк застал отца умирающим от внезапного сердечного приступа. Его срочно перевезли в госпиталь Фэрфакс, где он и скончался.
Эверетт родился в 1930 году и воспитывался в окрестностях Вашингтона, округ Колумбия, сначала своей матерью, а затем отцом, Хью Эвереттом-младшим, и мачехой. Он учился в средней школе Колледжа Святого Иоанна, прежде чем переехать в Католический университет Америки, который окончил в 1953 году по специальности инженер-химик.
После того, как Эверетт получил стипендию Национального научного фонда, начинающий математик продолжил учебу в Принстоне. Именно здесь в 1953 году Эверетт прослушал свой первый вводный курс по квантовой механике.
В статье 2007 года для Scientific American Питер Брайн говорит, что путешествие Эверетта по многим мирам началось в 1954 году, когда он пил шерри с Чарльзом Мизнером, сокурсником по Принстону. Они начали обсуждать нелогичную природу квантовой физики, и молодой физик начал рассматривать идею множества миров как решение назревшей проблемы.
С момента зарождения квантовой физики в 1920-х годах так называемый коллапс суперпозиции, когда квантовую систему можно описать как существующую в потенциально противоречивых состояниях, беспокоил исследователей.
Состояния системы описывают возможные значения, которые она может принимать. Итак, если монета считается физической системой, она может принимать два состояния – орел или решка.
В квантовой физике эти состояния описываются волновой математикой. Поскольку волны могут перекрываться в так называемой волновой функции, это означает, что квантовая система теоретически может существовать в суперпозиции нескольких состояний одновременно.
Это влияет на субатомные частицы, такие как электроны и фотоны, и описывает такие качества, как их скорость или вращение. Это не видно в макроскопическом или “повседневном” масштабе. Но макроскопический гипотетический пример, пожалуй, самый простой способ поразмыслить об этом.
Хороший способ представить это на примере печально известного мысленного эксперимента Эрвина Шредингера «Кот Шредингера». Здесь кота помещают в коробку с дьявольским устройством – смертельным ядом, который высвобождается только при распаде атома внутри устройства.
Коробка запечатана на час, этого времени достаточно, чтобы атом, возможно, распался. Но, поскольку атомный распад — это квантовый процесс, а значит, совершенно случайный, нет способа определить, был ли выпущен яд.
Это означает, что, если мы рассматриваем кошку, коробку и устройство как квантовую систему, их можно описать как суперпозицию состояний. И в данном случае эти состояния “мертвы” и “живы”.
Ее противоречивое состояние разрешается только тогда, когда экспериментатор открывает носовую часть – аналогично проведению измерений в системе. Это приводит к разрушению суперпозиции – процессу, также называемому декогеренцией, – и переходу в единое состояние.
Но что именно в измерениях вызывает этот коллапс, осталось загадкой. Это стало известно как “проблема измерения”.
Предложение Эверетта о “многих мирах” использует совсем другой подход. В нем утверждается идея о том, что волновая функция вообще не коллапсирует.
Вместо этого, когда измерение производится в квантовой системе, волновая функция растет и охватывает измерительное оборудование, экспериментатора и, в конечном итоге, всю Вселенную.
По сути, это означает, что многомировая интерпретация квантовой физики дополняется мысленным экспериментом Шредингера «Кот»: коллапса волновой функции не происходит.
Каждое возможное состояние квантовой системы существует в своей собственной вселенной, отделенной от остальных.
“С точки зрения теории, все элементы суперпозиции (все ”ветви») являются «реальными», ни один из них не более «реален», чем остальные», — написал Эверетт в диссертации, подготовленной по интерпретации…
—
