Richard Feynman:
“If you think you understand quantum mechanics then you don't understand quantum mechanics”
De term kwantummechanica wordt wel eens gehanteerd door mensen die nonsens verkopen. Dat is jammer, want de wetenschappelijke uitleg van kwantummechanica is veel magischer en indrukwekkender. Zo las ik dit boek van David Deutsch: een professor bij de University of Oxford.
In het boek beschrijft hij een van de experimenten die leidde tot de ontwikkeling van kwantummechanica: het double-slit experiment. Een lichtdeeltje (photon) werd door een wand met twee gleuven gestuurd om te botsen tegen de muur daarachter. Uit sensoren in de gleuven bleek dat één deeltje door één gleuf ging, maar op de wand erachter ontstond een bepaald patroon, een Interference Pattern, dat je enkel ziet bij golven. Iets kan volgens de klassieke mechanica niet zowel een golf als één deeltje zijn. Kwantummechanica probeert onder meer dit fenomeen te verklaren.
Deutsch stelt dat wetenschappers, die zich bezig houden met kwantummechanica, grofweg in twee kampen te verdelen zijn. Het eerste kamp acht wiskundige modellen afdoende; als we iets kunnen voorspellen, hoeven we het niet per se te verklaren. Het andere kamp wil eerst een fenomeen verklaren en dan wiskundig testen of deze verklaring klopt. Deutsch behoort bij dit laatste kamp. Volgens David moet een wetenschappelijke theorie zo veel mogelijk mutaties en interacties in de echte wereld omschrijven. Hij maakt een vergelijking met de strijd tussen het heliocentrische (de aarde draait om de zon) en geocentrische wereldbeeld binnen de astronomie. Het geocentrische model kan op zich een aantal fenomenen voorspellen. Binnen het heliocentrische model is het maken van een juiste voorspelling echter een stuk eenvoudiger, aangezien je niet steeds een foute assumptie kloppend hoeft te maken, en je kunt het model makkelijker uitbreiden.
Vervolgens poneert Deutsch een verklaring voor de uitkomst van het double slit-experiment. Hij baseert zich hierbij o.a. op de theorieën van Hugh Everett. Volgens Deutsch zijn er lichtdeeltjes uit andere universums die tezamen de interference patterns creëren. In wezen zou de realiteit een oneindige verzameling universums zijn die ieder vergeleken kunnen worden met een alomvattende virtual reality. De set van mogelijke universums wordt gekaderd door de wetten van de natuurkunde, maar daarbinnen bestaat een overtelbaar oneindige variatie aan mogelijke universums. Elk van de mogelijke potentiële universums bestaat al en elke ‘keuze’ of interactie beweegt je enkel naar een ander universum. Onder bepaalde omstandigheden kun je in een kwantumcomputer een berekening gelijktijdig laten uitvoeren in verschillende universums.
Het is een theorie die op mij behoorlijk wazig overkomt; waarschijnlijk omdat ik nog te weinig weet.
Het is in ieder geval een contra-intuïtieve theorie, maar het heliocentrische model was dat aanvankelijk ook. De kwantumcomputer die google bouwde, schijnt bovendien de stellingen van Deutsch te ondersteunen.(
1). Mijn onbegrip en onwetendheid kan gelukkig vergoelijkt worden, want als je denkt dat je kwantummechanica begrijpt; dan begrijp je niks van kwantummechanica.