A vjen probabiliteti nga fizika kuantike?

Puna shkencore e profesorit të fizikës Andreas Albrecht dhe studentit të diplomuar Dan Phillips nga Universiteti i Kalifornisë, Davis, vërteton se këto luhatje kuantike janë me të vërtetë përgjegjëse për probabilitetin e të gjitha veprimeve, me implikime të gjera për teoritë e universit.

Teoria kuantike është një degë e fizikës teorike që përpiqet të kuptojë dhe parashikojë vetitë dhe sjelljen e atomeve dhe grimcave. Pa të, për shembull, ne nuk mund të bënim transistorë dhe kompjuterë. Një pikëpamje e kësaj teorie është se vetitë e sakta të një grimce nuk përcaktohen derisa ta vëzhgojmë atë dhe kështu, në gjuhën e fizikës, “të shembet funksioni i valës”.

Eksperimenti i famshëm i mendimit i Schrödinger-it e shtrin këtë ide në nivelin e jetës sonë të përditshme. Macja është e mbyllur në një kuti me helm në një ampulë që do të rrjedhë kur një atom radioaktiv të kalbet me kalimin e kohës. Nuk mund të dallosh nëse macja është gjallë apo e vdekur derisa të hapësh kutinë. Schrödinger pohoi se macja nuk është as e gjallë e as e vdekur, por në një gjendje të papërcaktuar, derisa të hapësh kutinë dhe të shikosh brenda. Shumë njerëz e kanë të vështirë ta pranojnë këtë ide.

Por Albrecht thotë se, si një fizikant teorik, ai arriti në përfundimin vite më parë se kështu funksionon probabiliteti në të gjitha nivelet, megjithëse deri vonë ai nuk e shihte atë si diçka që mund të kishte një ndikim të rëndësishëm në vetë kërkimin. Kjo ndryshoi kur një punim shkencor nga Don Page i Universitetit të Albertës në Kanada u botua në vitin 2009.

“E kuptova se mënyra se si ne mendojmë për luhatjet kuantike dhe probabilitetin ndikon në mënyrën se si mendojmë për teoritë për vetë universin”, thotë Albrecht, i cili është gjithashtu një teoricien kozmologjik.

Një pasojë e luhatjeve kuantike është se çdo kolaps i funksionit të valës nxjerr realitete të ndryshme: për shembull, atë në të cilin macja jeton dhe atë në të cilën ajo vdes. Realiteti siç e përjetojmë, zgjedh rrugën e tij përmes këtij numri pothuajse të pafund alternativash të mundshme. Universet e shumta mund të vendosen në një “multivers” gjigant si vrimat në një tavolinë. Në thelb ekzistojnë dy mënyra në të cilat teoricienët përpiqen t’i qasen këtij problemi të përshtatjes së fizikës kuantike me “botën reale”. 
“Ju mund ta pranoni këtë realitet të shumë botëve ose universeve të shumta, ose mund të supozoni se diçka nuk është në rregull ose mungon në vetë teorinë,” thotë Albrecht.

Vetë Albrecht i përket grupit që pranon mundësinë e shumë botëve. “Teoritë tona në kozmologji thonë se fizika kuantike funksionon në të gjithë universin,” thotë ai.

Për shembull, luhatjet kuantike në fillim të evolucionit të universit na japin një shpjegim përse galaktikat u zhvilluan në mënyrën se si u zhvilluan – një parashikim që mund të konfirmohet nga vëzhgimi i drejtpërdrejtë. Problemi me teorinë e universeve të shumëfishta, sipas Albrecht, është ky – nëse ka një numër të madh të universeve xhepi, bëhet shumë e vështirë të marrësh përgjigje të thjeshta për pyetjet e fizikës kuantike, siç është masa e neutrinës, e cila është një grimcë subatomike neutrale elektrike.

“Don Page vërtetoi se rregullat kuantike të probabilitetit thjesht nuk mund t’u përgjigjen pyetjeve kryesore në multiversin e madh, kur nuk jemi të sigurt se në cilin univers xhepi jetojmë në të vërtetë,” tha Albrecht.

Një përgjigje e mundshme për këtë pyetje është t’i shtohet një përbërës i ri asaj teorie: një grup numrash që na tregojnë probabilitetin që jemi në secilin prej këtyre universeve të xhepit. Ky informacion mund të kombinohet me teorinë kuantike dhe më pas mund të mbështeteni në matematikën tuaj (si dhe në llogaritjet e masës së neutrinos) për t’u rikthyer në lojë.

“Por mos u emociononi shumë,” paralajmërojnë Albrecht dhe Phillips. “Megjithëse probabilitetet që i atribuohen çdo universi xhepi mund të duken pak më të pazakonta, ato janë në fakt një largim rrënjësor nga përdorimi i përditshëm i probabilitetit, sepse ndryshe nga çdo aplikim tjetër i probabilitetit, ato tashmë janë treguar se nuk kanë bazë në teorinë kuantike. “Nëse probabiliteti total i përket vërtet teorisë kuantike, atëherë nuk mund të përshtatet,” thotë Albrecht. “Universet e xhepit janë shumë, shumë më tepër sesa thjesht një largim nga teoria aktuale sesa njerëzit e kuptojnë.” 
“Kjo na bën të mendojmë për lloje të ndryshme probabiliteti që shpesh ngatërrohen dhe ndoshta kjo mund të na ndihmojë të dallojmë mes tyre,” përfundon ai.