La interpretación de los muchos mundos ( MWI ) es una interpretación de la mecánica cuántica que afirma que la función de onda universal es objetivamente real y que no hay colapso de la función de onda . [1] Esto implica que todos los resultados posibles de las mediciones cuánticas se realizan físicamente en algún "mundo" o universo. [2] La evolución de la realidad como un todo en MWI es rígidamente determinista [1] : 9 y local . [3] La interpretación de los muchos mundos también se denomina formulación de estado relativo o interpretación de Everett , en honor al físico Hugh Everett , quien la propuso por primera vez en 1957. [4] [5] Bryce DeWitt popularizó la formulación y la denominó muchos mundos en la década de 1970. [6] [1] [7] [8]
En las versiones modernas de muchos mundos, la apariencia subjetiva del colapso de la función de onda se explica por el mecanismo de decoherencia cuántica . [2] Los enfoques de decoherencia para interpretar la teoría cuántica han sido ampliamente explorados y desarrollados desde la década de 1970. [9] [10] [11] La MWI se considera una interpretación convencional de la mecánica cuántica , junto con otras interpretaciones de decoherencia, la interpretación de Copenhague y teorías de variables ocultas como la mecánica de Bohm . [12] [2]
La interpretación de los múltiples mundos implica que existen muchos mundos paralelos que no interactúan. Es una de varias hipótesis de multiverso en física y filosofía . La MWI considera el tiempo como un árbol de múltiples ramas, en el que se realiza cada resultado cuántico posible. Esto pretende resolver el problema de la medición y, por lo tanto, algunas paradojas de la teoría cuántica , como el amigo de Wigner , [4] : 4–6 la paradoja EPR [5] : 462 [1] : 118 y el gato de Schrödinger , [6] ya que cada resultado posible de un evento cuántico existe en su propio universo.
La idea clave de la interpretación de los muchos mundos es que la dinámica lineal y unitaria de la mecánica cuántica se aplica en todas partes y en todo momento y, por lo tanto, describe todo el universo. En particular, modela una medición como una transformación unitaria, una interacción que induce correlación, entre el observador y el objeto, sin usar un postulado de colapso , y modela a los observadores como sistemas mecánicos cuánticos ordinarios. [13] : 35–38 Esto contrasta con la interpretación de Copenhague , en la que una medición es un concepto "primitivo", no descriptible por la mecánica cuántica unitaria; usando la interpretación de Copenhague, el universo se divide en un dominio cuántico y uno clásico, y el postulado de colapso es central. [13] : 29–30 En la MWI no hay división entre clásico y cuántico: todo es cuántico y no hay colapso. La principal conclusión de MWI es que el universo (o multiverso en este contexto) está compuesto por una superposición cuántica de una cantidad o número incontable [14] o indefinible [15] : 14–17 de universos paralelos o mundos cuánticos cada vez más divergentes y no comunicantes. [1] A veces denominados mundos de Everett, [1] : 234 cada uno es una historia o línea de tiempo alternativa internamente consistente y actualizada .
La interpretación de los múltiples mundos utiliza la decoherencia para explicar el proceso de medición y el surgimiento de un mundo cuasi-clásico. [15] [16] Wojciech H. Zurek , uno de los pioneros de la teoría de la decoherencia, dijo: "Bajo el escrutinio del entorno, sólo los estados punteros permanecen inalterados. Otros estados se descoheren en mezclas de estados punteros estables que pueden persistir y, en este sentido, existir: son einseleccionados". [17] Zurek enfatiza que su trabajo no depende de una interpretación particular. [a]
La interpretación de los múltiples mundos comparte muchas similitudes con la interpretación de las historias decoherentes , que también utiliza la decoherencia para explicar el proceso de medición o colapso de la función de onda. [16] : 9–11 La interpretación de los múltiples mundos trata las otras historias o mundos como reales, ya que considera la función de onda universal como la "entidad física básica" [5] : 455 o "la entidad fundamental, que obedece en todo momento a una ecuación de onda determinista". [4] : 115 La interpretación de las historias decoherentes, por otro lado, necesita que sólo una de las historias (o mundos) sea real. [16] : 10
Varios autores, entre ellos Everett, John Archibald Wheeler y David Deutsch , llaman a los muchos mundos una teoría o metateoría , en lugar de simplemente una interpretación. [14] [18] : 328 Everett argumentó que era el "único enfoque completamente coherente para explicar tanto los contenidos de la mecánica cuántica como la apariencia del mundo". [19] Deutsch descartó la idea de que los muchos mundos sean una "interpretación", diciendo que llamarlo una interpretación "es como hablar de los dinosaurios como una 'interpretación' de los registros fósiles". [20] : 382
En su tesis doctoral de 1957, Everett propuso que, en lugar de confiar en la observación externa para el análisis de sistemas cuánticos aislados, se podría modelar matemáticamente un objeto, así como sus observadores, como sistemas puramente físicos dentro del marco matemático desarrollado por Paul Dirac , John von Neumann y otros, descartando por completo el mecanismo ad hoc del colapso de la función de onda . [4] [1]
El trabajo original de Everett introdujo el concepto de estado relativo . Dos (o más) subsistemas, después de una interacción general, se correlacionan , o como se dice ahora, se enredan . Everett observó que tales sistemas enredados pueden expresarse como la suma de productos de estados, donde los dos o más subsistemas están cada uno en un estado relativo entre sí. Después de una medición u observación, uno del par (o triplete...) es el sistema medido, objeto u observado, y otro miembro es el aparato de medición (que puede incluir un observador) que ha registrado el estado del sistema medido. Cada producto de estados de subsistema en la superposición general evoluciona con el tiempo independientemente de otros productos. Una vez que los subsistemas interactúan, sus estados se han correlacionado o enredado y ya no pueden considerarse independientes. En la terminología de Everett, cada estado de subsistema ahora estaba correlacionado con su estado relativo , ya que cada subsistema ahora debe considerarse en relación con los otros subsistemas con los que ha interactuado.
En el ejemplo del gato de Schrödinger , después de abrir la caja, el sistema entrelazado es el gato, el frasco de veneno y el observador. Un triple relativo de estados sería el gato vivo, el frasco intacto y el observador que ve un gato vivo. Otro triple relativo de estados sería el gato muerto, el frasco roto y el observador que ve un gato muerto.
En el ejemplo de una medición de una variable continua (por ejemplo, la posición q ), el sistema objeto-observador se descompone en un continuo de pares de estados relativos: el estado relativo del sistema objeto se convierte en una función delta de Dirac, cada uno centrado en un valor particular de q y el estado relativo del observador correspondiente representa a un observador que ha registrado el valor de q . [4] : 57–64 Los estados de los pares de estados relativos se correlacionan entre sí después de la medición.
En el esquema de Everett no hay colapso; en cambio, la ecuación de Schrödinger , o su análoga relativista en la teoría cuántica de campos , se cumple en todo momento y en todas partes. Una observación o medición se modela aplicando la ecuación de onda a todo el sistema, que comprende el objeto observado y el observador. Una consecuencia es que cada observación hace que la función de onda combinada observador-objeto se transforme en una superposición cuántica de dos o más ramas que no interactúan.
Así, el proceso de medición u observación, o cualquier interacción que induzca correlación, divide el sistema en conjuntos de estados relativos, donde cada conjunto de estados relativos, formando una rama de la función de onda universal, es consistente dentro de sí mismo, y todas las mediciones futuras (incluso las realizadas por múltiples observadores) confirmarán esta consistencia.
Everett se había referido al sistema combinado observador-objeto como dividido por una observación, cada división correspondiente a los diferentes o múltiples resultados posibles de una observación. Estas divisiones generan un árbol ramificado, donde cada rama es un conjunto de todos los estados relativos entre sí. Bryce DeWitt popularizó el trabajo de Everett con una serie de publicaciones que lo llamaron la interpretación de los muchos mundos. Centrándose en el proceso de división, DeWitt introdujo el término "mundo" para describir una sola rama de ese árbol, que es una historia consistente. Todas las observaciones o mediciones dentro de cualquier rama son consistentes entre sí. [4] [1]
Dado que han ocurrido y siguen ocurriendo muchos acontecimientos similares a observaciones, el modelo de Everett implica que hay un número enorme y creciente de estados o "mundos" que existen simultáneamente. [b]
La MWI elimina el papel dependiente del observador en el proceso de medición cuántica al reemplazar el colapso de la función de onda con el mecanismo establecido de decoherencia cuántica . [22] Como el papel del observador se encuentra en el corazón de todas las "paradojas cuánticas", como la paradoja EPR y el "problema de límites" de von Neumann, esto proporciona un enfoque más claro y fácil para su resolución. [5]
Dado que la interpretación de Copenhague requiere la existencia de un dominio clásico más allá del descrito por la mecánica cuántica, ha sido criticada como inadecuada para el estudio de la cosmología. [23] Si bien no hay evidencia de que Everett se inspirara en cuestiones de cosmología, [14] : 7 desarrolló su teoría con el objetivo explícito de permitir que la mecánica cuántica se aplicara al universo como un todo, con la esperanza de estimular el descubrimiento de nuevos fenómenos. [5] Esta esperanza se ha hecho realidad en el desarrollo posterior de la cosmología cuántica . [24]
La MWI es una teoría realista , determinista y local . Lo logra eliminando el colapso de la función de onda, que es indeterminista y no local, de las ecuaciones deterministas y locales de la teoría cuántica. [3]
La MWI (al igual que otras teorías más amplias del multiverso) proporciona un contexto para el principio antrópico , que puede proporcionar una explicación para el universo finamente ajustado . [25] [26]
La MWI depende fundamentalmente de la linealidad de la mecánica cuántica, que sustenta el principio de superposición . Si la teoría final del todo es no lineal con respecto a las funciones de onda, entonces la teoría de muchos mundos no es válida. [6] [1] [5] [7] [8] Todas las teorías cuánticas de campos son lineales y compatibles con la MWI, un punto que Everett enfatizó como motivación para la MWI. [5] Si bien la gravedad cuántica o la teoría de cuerdas pueden ser no lineales en este sentido, [27] aún no hay evidencia de esto. [28] [29]
Al igual que con las otras interpretaciones de la mecánica cuántica, la interpretación de los múltiples mundos está motivada por un comportamiento que puede ilustrarse mediante el experimento de la doble rendija . Cuando las partículas de luz (o cualquier otra cosa) pasan a través de la doble rendija, se puede utilizar un cálculo que suponga un comportamiento ondulatorio de la luz para identificar dónde es probable que se observen las partículas. Sin embargo, cuando las partículas se observan en este experimento, aparecen como partículas (es decir, en lugares definidos) y no como ondas no localizadas.
Algunas versiones de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica proponían un proceso de "colapso" en el que un sistema cuántico indeterminado colapsaría de manera probabilística sobre, o seleccionaría, solo un resultado determinado para "explicar" este fenómeno de observación. El colapso de la función de onda se consideraba en general artificial y ad hoc , [30] por lo que se consideró deseable una interpretación alternativa en la que el comportamiento de la medición pudiera entenderse a partir de principios físicos más fundamentales.
El trabajo de doctorado de Everett proporcionó esa interpretación. Sostuvo que para un sistema compuesto, como un sujeto (el "observador" o aparato de medición) que observa un objeto (el sistema "observado", como una partícula), la afirmación de que el observador o lo observado tienen un estado bien definido no tiene sentido; en el lenguaje moderno, el observador y lo observado se han enredado: solo podemos especificar el estado de uno en relación con el otro, es decir, el estado del observador y el observado están correlacionados después de que se realiza la observación. Esto llevó a Everett a derivar de la dinámica unitaria y determinista únicamente (es decir, sin suponer el colapso de la función de onda) la noción de una relatividad de estados .
Everett se dio cuenta de que la dinámica unitaria y determinista por sí sola implicaba que, después de que se realiza una observación, cada elemento de la superposición cuántica de la función de onda combinada sujeto-objeto contiene dos "estados relativos": un estado de objeto "colapsado" y un observador asociado que ha observado el mismo resultado colapsado; lo que el observador ve y el estado del objeto se han correlacionado por el acto de medición u observación. La evolución posterior de cada par de estados relativos sujeto-objeto procede con total indiferencia en cuanto a la presencia o ausencia de los otros elementos, como si se hubiera producido el colapso de la función de onda, [1] : 67, 78, lo que tiene la consecuencia de que las observaciones posteriores siempre son coherentes con las observaciones anteriores. Así, la apariencia del colapso de la función de onda del objeto ha surgido de la propia teoría unitaria y determinista. (Esto respondió a la crítica temprana de Einstein a la teoría cuántica: que la teoría debería definir lo que se observa, no que los observables definan la teoría.) [c] Dado que la función de onda parece haber colapsado entonces, razonó Everett, no había necesidad de asumir realmente que había colapsado. Y así, invocando la navaja de Occam , eliminó el postulado del colapso de la función de onda de la teoría. [1] : 8
En 1985, David Deutsch propuso una variante del experimento mental del amigo de Wigner como prueba de los múltiples mundos frente a la interpretación de Copenhague. [32] Consiste en un experimentador (el amigo de Wigner) que realiza una medición en un sistema cuántico en un laboratorio aislado, y otro experimentador (Wigner) que haría una medición en el primero. Según la teoría de los múltiples mundos, el primer experimentador terminaría en una superposición macroscópica al ver un resultado de la medición en una rama, y otro resultado en otra rama. El segundo experimentador podría entonces interferir estas dos ramas para probar si de hecho se trata de una superposición macroscópica o se ha colapsado en una sola rama, como predice la interpretación de Copenhague. Desde entonces, Lockwood, Vaidman y otros han hecho propuestas similares, [33] que requieren colocar objetos macroscópicos en una superposición coherente e interferirlos, una tarea que actualmente está más allá de la capacidad experimental.
Desde el comienzo de la interpretación de los múltiples mundos, los físicos se han sentido intrigados por el papel de la probabilidad en ella. Como lo expresó Wallace, la cuestión tiene dos facetas: [34] el problema de la incoherencia , que pregunta por qué deberíamos asignar probabilidades a resultados que es seguro que ocurrirán en algunos mundos, y el problema cuantitativo , que pregunta por qué las probabilidades deberían darse mediante la regla de Born .
Everett intentó responder a estas preguntas en el artículo que introdujo los mundos múltiples. Para abordar el problema de la incoherencia, argumentó que un observador que realiza una secuencia de mediciones en un sistema cuántico tendrá en general una secuencia aparentemente aleatoria de resultados en su memoria, lo que justifica el uso de probabilidades para describir el proceso de medición. [4] : 69–70 Para abordar el problema cuantitativo, Everett propuso una derivación de la regla de Born basada en las propiedades que debería tener una medida en las ramas de la función de onda. [4] : 70–72 Su derivación ha sido criticada por depender de suposiciones no motivadas. [35] Desde entonces se han propuesto varias otras derivaciones de la regla de Born en el marco de los mundos múltiples. No hay consenso sobre si esto ha sido exitoso. [36] [37] [38]
DeWitt y Graham [1] y Farhi et al., [39] entre otros, han propuesto derivaciones de la regla de Born basadas en una interpretación frecuentista de la probabilidad. Intentan demostrar que en el límite de un número incontable de mediciones, ningún mundo tendría frecuencias relativas que no coincidieran con las probabilidades dadas por la regla de Born, pero se ha demostrado que estas derivaciones son matemáticamente incorrectas. [40] [41]
David Deutsch (1999) [42] produjo una derivación de la regla de Born basada en la teoría de la decisión, que fue refinada por Wallace [34] [43] [44] [45] y Saunders [46] [47] . Consideran un agente que participa en una apuesta cuántica: el agente realiza una medición en un sistema cuántico, se ramifica como consecuencia de ello y cada uno de los yo futuros del agente recibe una recompensa que depende del resultado de la medición. El agente utiliza la teoría de la decisión para evaluar el precio que pagaría por participar en dicha apuesta y concluye que el precio está dado por la utilidad de las recompensas ponderadas de acuerdo con la regla de Born. Algunas revisiones han sido positivas, aunque estos argumentos siguen siendo muy controvertidos; algunos físicos teóricos los han tomado como un apoyo a la idea de universos paralelos. [48] Por ejemplo, un artículo de New Scientist sobre una conferencia de 2007 sobre interpretaciones everettianas [49] citó al físico Andy Albrecht diciendo: "Este trabajo pasará a la historia como uno de los desarrollos más importantes en la historia de la ciencia". [48] Por el contrario, el filósofo Huw Price , que también asistió a la conferencia, encontró que el enfoque Deutsch-Wallace-Saunders era fundamentalmente defectuoso. [50]
En 2005, Zurek [51] produjo una derivación de la regla de Born basada en las simetrías de estados entrelazados; Schlosshauer y Fine argumentan que la derivación de Zurek no es rigurosa, ya que no define qué es la probabilidad y tiene varias suposiciones no establecidas sobre cómo debería comportarse. [52]
En 2016, Charles Sebens y Sean M. Carroll , basándose en el trabajo de Lev Vaidman , [53] propusieron un enfoque similar basado en la incertidumbre de autoubicación. [54] En este enfoque, la decoherencia crea múltiples copias idénticas de observadores, que pueden asignar creencias a estar en diferentes ramas utilizando la regla de Born. El enfoque de Sebens-Carroll ha sido criticado por Adrian Kent , [55] y Vaidman no lo encuentra satisfactorio. [56]
En 2021, Simon Saunders elaboró una derivación de la regla de Born a partir del conteo de ramas. La característica crucial de este enfoque es definir las ramas de modo que todas tengan la misma magnitud o norma 2. Las proporciones de los números de ramas así definidos dan las probabilidades de los diversos resultados de una medición, de acuerdo con la regla de Born. [57]
Tal como lo formularon originalmente Everett y DeWitt, la interpretación de los múltiples mundos tenía un papel privilegiado para las mediciones: determinaban qué base de un sistema cuántico daría lugar a los mundos epónimos. Sin esto, la teoría era ambigua, ya que un estado cuántico puede describirse igualmente bien (por ejemplo) como si tuviera una posición bien definida o como si fuera una superposición de dos estados deslocalizados. La suposición es que la base preferida para usar es la que asigna un resultado de medición único a cada mundo. Este papel especial para las mediciones es problemático para la teoría, ya que contradice el objetivo de Everett y DeWitt de tener una teoría reduccionista y socava su crítica del postulado de medición mal definido de la interpretación de Copenhague. [18] [35] Esto se conoce hoy como el problema de la base preferida .
El problema de la base preferida se ha resuelto, según Saunders y Wallace, entre otros, [16] incorporando la decoherencia a la teoría de los múltiples mundos. [23] [58] [59] [60] En este enfoque, la base preferida no tiene que postularse, sino que se identifica como la base estable bajo la decoherencia ambiental. De esta manera, las mediciones ya no juegan un papel especial; más bien, cualquier interacción que cause decoherencia hace que el mundo se divida. Dado que la decoherencia nunca es completa, siempre quedará una superposición infinitesimal entre dos mundos, lo que hace que sea arbitrario si un par de mundos se ha dividido o no. [61] Wallace sostiene que esto no es problemático: solo muestra que los mundos no son parte de la ontología fundamental, sino más bien de la ontología emergente , donde estas descripciones aproximadas y efectivas son rutinarias en las ciencias físicas. [62] [15] Dado que en este enfoque los mundos son derivados, se deduce que deben estar presentes en cualquier otra interpretación de la mecánica cuántica que no tenga un mecanismo de colapso, como la mecánica bohmiana. [63]
Este enfoque para derivar la base preferida ha sido criticado por crear circularidad con derivaciones de probabilidad en la interpretación de los muchos mundos, ya que la teoría de la decoherencia depende de la probabilidad y la probabilidad depende de la ontología derivada de la decoherencia. [37] [51] [64] Wallace sostiene que la teoría de la decoherencia no depende de la probabilidad sino solo de la noción de que uno puede hacer aproximaciones en física. [13] : 253–254
La MWI se originó en la tesis doctoral de la Universidad de Princeton de Everett "La teoría de la función de onda universal ", [1] desarrollada bajo su asesor de tesis John Archibald Wheeler , un resumen más corto de la cual fue publicado en 1957 bajo el título "Formulación del estado relativo de la mecánica cuántica" (Wheeler aportó el título "estado relativo"; [65] Everett originalmente llamó a su enfoque la "Interpretación de la correlación", donde "correlación" se refiere al entrelazamiento cuántico). La frase "muchos mundos" se debe a Bryce DeWitt, [1] quien fue responsable de la popularización más amplia de la teoría de Everett, que había sido en gran parte ignorada durante una década después de su publicación en 1957. [14]
La propuesta de Everett no carecía de precedentes. En 1952, Erwin Schrödinger dio una conferencia en Dublín en la que en un momento advirtió jocosamente a su audiencia que lo que estaba a punto de decir podría "parecer lunático". Continuó afirmando que si bien la ecuación de Schrödinger parecía describir varias historias diferentes, "no eran alternativas sino que realmente todas sucedían simultáneamente". Según David Deutsch, esta es la primera referencia conocida a los mundos múltiples; Jeffrey A. Barrett la describe como una indicación de la similitud de "visiones generales" entre Everett y Schrödinger. [66] [67] [68] Los escritos de Schrödinger de la época también contienen elementos que se asemejan a la interpretación modal originada por Bas van Fraassen . Debido a que Schrödinger se suscribía a una especie de monismo neutral post- machista , en el que "materia" y "mente" son sólo aspectos o disposiciones diferentes de los mismos elementos comunes, tratar la función de onda como algo físico y tratarla como información se volvió intercambiable. [69]
Leon Cooper y Deborah Van Vechten desarrollaron un enfoque muy similar antes de leer el trabajo de Everett. [70] Zeh también llegó a las mismas conclusiones que Everett antes de leer su trabajo, luego construyó una nueva teoría de la decoherencia cuántica basada en estas ideas. [71]
Según las personas que lo conocieron, Everett creía en la realidad literal de los otros mundos cuánticos. [20] Su hijo y su esposa informaron que "nunca vaciló en su creencia sobre su teoría de los múltiples mundos". [72] En su revisión detallada del trabajo de Everett, Osnaghi, Freitas y Freire Jr. señalan que Everett utilizó constantemente comillas alrededor de "real" para indicar un significado dentro de la práctica científica. [14] : 107
La recepción inicial de la MWI fue abrumadoramente negativa, en el sentido de que fue ignorada, con la notable excepción de DeWitt. Wheeler hizo esfuerzos considerables para formular la teoría de una manera que fuera aceptable para Bohr, visitó Copenhague en 1956 para discutirla con él y convenció a Everett para que también lo visitara, lo que sucedió en 1959. Sin embargo, Bohr y sus colaboradores rechazaron por completo la teoría. [d] Everett ya había abandonado la academia en 1957, para nunca regresar, y en 1980, Wheeler desautorizó la teoría. [73]
Uno de los defensores más acérrimos de la MWI desde hace mucho tiempo es David Deutsch. [74] Según él, el patrón de interferencia de un solo fotón observado en el experimento de la doble rendija se puede explicar por la interferencia de fotones en múltiples universos. Visto de esta manera, el experimento de interferencia de un solo fotón es indistinguible del experimento de interferencia de múltiples fotones. En una línea más práctica, en uno de los primeros artículos sobre computación cuántica, [75] Deutsch sugirió que el paralelismo que resulta de la MWI podría conducir a "un método por el cual ciertas tareas probabilísticas pueden ser realizadas más rápido por un ordenador cuántico universal que por cualquier restricción clásica del mismo". También propuso que la MWI será comprobable (al menos contra el copenhaguesmo "ingenuo") cuando los ordenadores reversibles se vuelvan conscientes a través de la observación reversible del espín. [76]
Los filósofos de la ciencia James Ladyman y Don Ross dicen que la MWI podría ser cierta, pero no la aceptan. Señalan que ninguna teoría cuántica es aún empíricamente adecuada para describir toda la realidad, dada su falta de unificación con la relatividad general , y por lo tanto no ven una razón para considerar cualquier interpretación de la mecánica cuántica como la última palabra en metafísica . También sugieren que las múltiples ramas pueden ser un artefacto de descripciones incompletas y del uso de la mecánica cuántica para representar los estados de objetos macroscópicos. Argumentan que los objetos macroscópicos son significativamente diferentes de los objetos microscópicos en que no están aislados del entorno, y que el uso del formalismo cuántico para describirlos carece de poder explicativo y descriptivo y de precisión. [77]
Algunos científicos consideran que algunos aspectos de la MWI son infalsables y, por lo tanto, no científicos porque los múltiples universos paralelos no se comunican, en el sentido de que no se puede pasar información entre ellos. [78] [79]
Victor J. Stenger señaló que el trabajo publicado por Murray Gell-Mann rechaza explícitamente la existencia de universos paralelos simultáneos. [80] En colaboración con James Hartle , Gell-Mann trabajó en el desarrollo de una mecánica cuántica post-Everett más "aceptable" . Stenger pensó que era justo decir que la mayoría de los físicos consideran que la MWI es demasiado extrema, aunque "tiene el mérito de encontrar un lugar para el observador dentro del sistema que se analiza y de eliminar la problemática noción del colapso de la función de onda". [e]
Roger Penrose sostiene que la idea es errónea porque se basa en una versión simplificada de la mecánica cuántica que no tiene en cuenta la gravedad. En su opinión, la aplicación de la mecánica cuántica convencional al universo implica la MWI, pero la falta de una teoría exitosa de la gravedad cuántica niega la supuesta universalidad de la mecánica cuántica convencional. [27] Según Penrose, "las reglas deben cambiar cuando la gravedad está involucrada". Afirma además que la gravedad ayuda a anclar la realidad y que los eventos "borrosos" solo tienen un resultado permisible: "los electrones, átomos, moléculas, etc., son tan diminutos que casi no requieren ninguna cantidad de energía para mantener su gravedad y, por lo tanto, sus estados superpuestos. Pueden permanecer en ese estado para siempre, como se describe en la teoría cuántica estándar". Por otro lado, "en el caso de objetos grandes, los estados duplicados desaparecen en un instante debido al hecho de que estos objetos crean un gran campo gravitatorio". [81] [82]
El filósofo de la ciencia Robert P. Crease dice que la MWI es "una de las ideas más inverosímiles y poco realistas de la historia de la ciencia" porque significa que todo lo concebible sucede. [81] El escritor científico Philip Ball llama fantasías a las implicaciones de la MWI, ya que "debajo de su vestimenta de ecuaciones científicas o lógica simbólica, son actos de imaginación, de 'simplemente suponer ' ". [81]
El físico teórico Gerard 't Hooft también rechaza esta idea: "No creo que tengamos que vivir con la interpretación de los múltiples mundos. De hecho, sería una cantidad enorme de mundos paralelos, que sólo estarían ahí porque los físicos no podrían decidir cuál de ellos es real". [83]
Asher Peres fue un crítico abierto de la MWI. Una sección de su libro de texto de 1993 tenía el título La interpretación de Everett y otras teorías extrañas . Peres sostuvo que las diversas interpretaciones de los mundos múltiples simplemente trasladan la arbitrariedad o vaguedad del postulado del colapso a la cuestión de cuándo los "mundos" pueden considerarse separados, y que en realidad no se puede formular ningún criterio objetivo para esa separación. [84]
Una encuesta realizada antes de 1991 por L. David Raub a 72 " cosmólogos cuánticos destacados y otros teóricos cuánticos de campos" mostró un 58% de acuerdo con la frase "Sí, creo que la MWI es verdadera". [85]
Max Tegmark informa sobre el resultado de una encuesta "muy poco científica" realizada en un taller de mecánica cuántica en 1997. Según Tegmark, "la interpretación de los muchos mundos (MWI) obtuvo el segundo puesto, cómodamente por delante de las historias consistentes y las interpretaciones de Bohm ". [86]
En respuesta a la declaración de Sean M. Carroll "Por loco que parezca, la mayoría de los físicos en activo aceptan la teoría de los múltiples mundos", [87] Michael Nielsen contraataca: "en una conferencia sobre computación cuántica en Cambridge en 1998, un partidario de la teoría de los múltiples mundos encuestó a una audiencia de aproximadamente 200 personas... La teoría de los múltiples mundos tuvo un buen desempeño, obteniendo un apoyo en un nivel comparable al de Copenhague y la decoherencia, pero algo inferior". Pero Nielsen señala que parecía que la mayoría de los asistentes lo consideraron una pérdida de tiempo: Peres "recibió una ronda de aplausos enorme y sostenida... cuando se levantó al final de la votación y preguntó '¿Y quién aquí cree que las leyes de la física se deciden mediante un voto democrático? ' " [88]
Una encuesta de 2005 a menos de 40 estudiantes e investigadores realizada después de un curso sobre la interpretación de la mecánica cuántica en el Instituto de Computación Cuántica de la Universidad de Waterloo encontró que "Muchos mundos (y decoherencia)" era el menos favorecido. [89]
Una encuesta de 2011 a 33 participantes en una conferencia austriaca sobre fundamentos cuánticos encontró que 6 respaldaban la MWI, 8 la "basada en información/teórica de la información" y 14 la de Copenhague; [90] los autores señalan que la MWI recibió un porcentaje similar de votos que en la encuesta de Tegmark de 1997. [90]
DeWitt ha dicho que Everett, Wheeler y Graham "no excluyen al final ningún elemento de la superposición. Todos los mundos están ahí, incluso aquellos en los que todo sale mal y todas las leyes estadísticas se rompen". [6] Tegmark afirmó que los eventos absurdos o altamente improbables son raros pero inevitables bajo la MWI: "Las cosas inconsistentes con las leyes de la física nunca sucederán, todo lo demás sucederá... es importante realizar un seguimiento de las estadísticas, ya que incluso si todo lo concebible sucede en algún lugar, los eventos realmente extraños suceden solo exponencialmente raramente". [91] David Deutsch especula en su libro The Beginning of Infinity que alguna ficción, como la historia alternativa , podría ocurrir en algún lugar del multiverso , siempre que sea consistente con las leyes de la física. [92] [93]
Según Ladyman y Ross, muchas posibilidades aparentemente físicamente plausibles pero no realizadas, como las que se discuten en otros campos científicos, generalmente no tienen contrapartes en otras ramas, porque de hecho son incompatibles con la función de onda universal. [77] Según Carroll, la toma de decisiones humana, contrariamente a las ideas erróneas comunes, se considera mejor como un proceso clásico, no cuántico, porque funciona en el nivel de la neuroquímica en lugar de las partículas fundamentales. Las decisiones humanas no hacen que el mundo se ramifique en resultados igualmente realizados; incluso para decisiones subjetivamente difíciles, el "peso" de los resultados realizados se concentra casi por completo en una sola rama. [94] : 214–216
El suicidio cuántico es un experimento mental en mecánica cuántica y filosofía de la física que supuestamente puede distinguir entre la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica y la interpretación de los múltiples mundos mediante una variación del experimento mental del gato de Schrödinger , desde el punto de vista del gato. La inmortalidad cuántica se refiere a la experiencia subjetiva de sobrevivir al suicidio cuántico. [95] La mayoría de los expertos creen que el experimento no funcionaría en el mundo real, porque el mundo con el experimentador sobreviviente tiene una "medida" más baja que el mundo antes del experimento, lo que hace menos probable que el experimentador experimente su supervivencia. [13] : 371 [33] [94] [96]
Sobre la localidad: "Entre quienes han tomado en serio el enfoque de Everett sobre la teoría cuántica como una opción, es un lugar común que, dada una interpretación everettiana, la teoría cuántica es (dinámicamente) local: no hay acción a distancia". Sobre el determinismo: "Pero al alejarnos (desde la perspectiva de Dios) de una rama en particular, se verán todas las demás ramas, cada una con un resultado diferente de medición registrada y observada, todas coexistiendo por igual; y todas sustentadas por ( supervinientes sobre) la función de onda universal de evolución unitaria y determinista".
DeWitt finalmente suavizó su visión sobre la necesidad de que se produjera un universo en división con cada interacción atómica cuando abrazó ampliamente los enfoques de decoherencia propuestos por Dieter Zeh, Wojciech Zurek, James B. Hartle, Murray Gell-Mann y otros a partir de 1970 aproximadamente.
una derivación generalmente aceptada de la regla de Born, pero esto no implica que tal derivación sea imposible en principio.
En la columna del "sí" estaban Stephen Hawking, Richard Feynman y Murray Gell-Mann.
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