¿Qué significa en MWI para que existan otros universos? ¿Están en algún sector del espaciotiempo más allá de nuestro horizonte cósmico o es más complicado?
No pregunto esto en Philosophy SE porque la gente de allí no suele ser tan reconocida en física/matemáticas como aquí y la parte crucial de la respuesta es un buen conocimiento del propio MWI.
En la mecánica cuántica no relativista, la función de onda se define en el espacio de configuración.
Así que para $n$ partículas hay un $3n$ espacio de configuración dimensional. Y la función de onda cuántica es una función de $\mathbb R^{3n}$ en los números complejos (o en un estado de espín conjunto si tiene espín).
Puede haber regiones en las que la onda sea nula o muy pequeña, y otras en las que sea comparativamente grande. Veamos ahora lo que ocurre cuando se produce la llamada medida, como ejemplo haremos un dispositivo de Stern-Gerlach encontrándonos con una partícula de espín 1/2.
La partícula entra yendo en el $+\hat y$ dirección, digamos a lo largo del $y$ eje. La partícula tendrá cierta anchura en el $\pm\hat x$ dirección y mientras viaja en el $+\hat y$ se ensanchará, se dividirá y formará dos ramas, como la letra Y mayúscula. Así, con el tiempo, la función de onda empieza siendo distinta de cero cerca de una línea horizontal en la parte inferior y luego avanza hasta convertirse en distinta de cero en una línea horizontal un poco más lejos. Como una línea de tráfico acercándose a una bifurcación en la carretera. Estos son los lugares en el espacio de configuración donde la función de onda es distinta de cero.
Y realmente está en el espacio de configuración. La función de onda no es un campo en el espacio y el tiempo. Esto significa que la configuración tiene muchas direcciones $$(x_1,y_1,z_1,x_2,y_2,z_2,\dots x_n,y_n,z_n)$$ y uno de ellos el $y_k$ que corresponde al $k$ -posición de la enésima partícula a lo largo de la $y$ por lo que la función de onda podría ser cero para todas las configuraciones excepto para algunas de las que hay un rango de $y_k$ y una gama de $x_k$ que forman parte de ese Y.
Lo que ocurre es que las ondas se dividen. Al igual que una ola de agua podría romper contra una roca y convertirse en dos olas. Pero esto aún no son dos mundos. Estas ondas podrían encontrarse con otras rocas (digamos, algunos dispositivos de Stern-Gerlach orientados en distintas direcciones) y acabar superponiéndose. Así que las ondas aún pueden saber de la otra.
Pero el espacio de configuración es grande y pueden interactuar con cosas diferentes. Si la rama izquierda tuviera la $x_k$ acercarse a un $x_i$ para una partícula diferente (y sus $y$ s y $z$ s están cerca) podrían interactuar. Si dibujas la onda de forma que veas los valores distintos de cero para esa otra partícula digamos que el eje z sería $x_i$ entonces podrías ver la rama izquierda subir. Y de manera similar la rama derecha podría subir donde arriba está relacionado con el $x_J$ de una partícula aún diferente. Así que se parece mucho a una serie de naves espaciales en un espacio de mil dimensiones y dando pequeños rodeos cuando una ubicación en el gran espacio significa que dos partículas están cerca Finalmente, las dos ramas se han movido hacia lugares ligeramente diferentes en el espacio de configuración hasta el punto en que sería inútil que volvieran a cruzarse. Ya sea a propósito o por accidente.
Así que es como si tuvieras un organismo unicelular que se divide y luego las nuevas células se van en diferentes direcciones en un espacio que era tan grande como $\mathbb R^{10^{80}}$ y no volverán a encontrarse. Estas ondas que ahora interactúan consigo mismas pero no entre sí. Son los mundos. Se llaman mundos porque sólo se preocupan de sí mismos.
Sí, originalmente sólo era una división y aún no eran mundos diferentes. Pero en ningún momento se convirtieron en mundos diferentes. Simplemente se volvió práctico para cada ola pensar en sí misma como la única ola.
Así que las funciones de onda son funciones de un espacio dimensional muy grande en los números complejos, y hay espacio allí para las ondas que describen nuestro universo y que a medida que evolucionan hacia adelante en el tiempo, nunca interfieren entre sí. Estos son los mundos, y todos viven en el mismo lugar. Si los dirigieras al revés interferirían, pero no lo haces.
¿Qué significa en MWI que existan otros universos? ¿Están en algún sector del espaciotiempo más allá de nuestro horizonte cósmico o es más complicado?
Los otros universos no están en otro lugar. Más bien, la realidad física en su conjunto es el multiverso, una estructura que en algunas aproximaciones se parece un poco a una colección de universos paralelos, pero que también tiene estructura mucho más rica . Un universo es una estructura dentro del multiverso en la que se ha copiado información. Por ejemplo, la versión de mí que está escribiendo esta frase está en el mismo universo que tú, porque tú puedes leer esta versión concreta de la frase. Hay alguna otra versión de mí que ha escrito una versión ligeramente diferente de la frase y hay alguna otra versión de ti leyendo esa frase. Estar en el mismo universo no es más que tener información sobre un valor concreto de una cantidad mensurable. No hay ningún espacio externo a todo el multiverso en el que puedas decir "Oh, el universo en el que Alan tecleó la palabra chocolate como la décima palabra de esta frase está a un metro a la izquierda del universo en el que tecleó la palabra "panda" como la décima palabra de esta frase". Más bien, esos universos son universos diferentes debido a esa diferencia en la décima palabra de esa frase (y a otras cosas, como las diferencias en mi cerebro que hicieron que escribiera chocolate en lugar de panda).
Como teórico cuántico, esta área de la física se cruza perfectamente con mi área de conocimiento. Una simple búsqueda en Google puede llevarle a mi sitio favorito de indagación filosófica.
La Interpretación de Muchos Mundos (MWI) de la mecánica cuántica sostiene que hay muchos mundos que existen en paralelo en el mismo espacio y tiempo que el nuestro. La existencia de los otros mundos permite eliminar el azar y la acción a distancia de la teoría cuántica y, por tanto, de toda la física.
[Fuente: [http://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds/\]](http://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds/])
Si esto no le sirve de ayuda, quizá yo pueda ayudarle.
Para cada decisión que tomas, y que tomarás alguna vez, existe un universo para cada resultado posible. Estos universos existen hasta que se toma la decisión. Entonces todos los demás universos colapsan. Ahora sólo existe un universo en el que tomaste la única decisión y ése es el universo en el que vives. Si tiene sentido, los universos de las interpretaciones de muchos mundos existen en nuestro espacio-tiempo hasta que se han tomado las decisiones. Entonces los otros universos colapsan y dejan de existir. Espero que esto te ayude y por favor comenta con tus pensamientos.
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