56:14קוסמולוגיה, יקומים מקבילים, ריבוי עולמות מקבילים, תורת הקוונטים, תורת היחסות, תורת המיתרים, פירוש העולמות המרובים, החתול של שרדינגר... היקום מתפצל קוונטית למספר יקומים כאשר בכל יקום מתרחשת אחת מהתוצאות האפשריות. על פי פירוש זה פונקציית הגל הינה פונקציה "עולמית" הכוללת את המערכת הפיזיקלית, הצופה, התקני המדידה וכך הלאה. עם ביצוע המדידה עוברת פונקציית הגל המוכללת טרנספורמציה רציפה ואינה קורסת ומשמעות הדבר שמרחב המצבים מכיל כעת כמה עולמות אשר ... (החלקיק מתואר באמצעות פונקציית גל שהיא סופרפוזיציה של כל התוצאות האפשרות לגביו) והשנייה היא קריסת פונקציית הגל. שתי בעיות אלה מהוות את מה שהפיזיקאים והפילוסופים מכנים בעיית המדידה. בעיה זו גרמה למספר פרדוקסים לוגיים קשים, אחד מהם הוא פרדוקס "החתול של שרדינגר". (מומלץ לקרוא על בעיית המדידה והחתול של ... שהמצב A. על כך אומרים ש"פונקציית הגל קרסה למצב A". קריסת פונקציית הגל, בהיותה תופעה לא מובנת, מעידה למעשה על אי - שלמות של מכניקת הקוונטים. מרבית הפיזיקאים, דוגמת נילס בוהר, קיבלו את עובדת הקריסה כתופעה פיזיקלית המתרחשת לפי הסתברויות המוכתבות על ידי פונקציית הגל. למרות זאת, לא מעט פיזיקאים חשו "שלא בנוח" עם קבלת קריסת פונקציית הגל, מאחר שמדובר בפתרון "לא אלגנטי" שגרר לא מעט פרדוקסים מחשבתיים. ב - 1957 הציע הפיזיקאי יו אוורט את "פירוש העולמות המרובים" למכניקת הקוונטים. לפי פירוש זה, כאשר מתבצעת מדידה - פונקציית הגל לא קורסת למצב אחד - אלא היקום כולו מתפצל, כאשר בכל יקום נמדדת אחת מהתופעות האפשריות בניסוי. כלומר: היקום הפיזיקלי הוא סופרפוזיציה של כל פונקציית הגל הרלוונטיות כלומר, בפירוש זה פונקציית הגל המתארת את כל היקום לא עוברת שום קריסה. פתרון זה ניתן לגבות גם באמצעות ניסוח מתמטי עקבי ואין בו שום שגיאה פיזיקלית. ברם, הרעיון של הוספת אינספור יקומים מקבילים הנוצרים בכל מדידה קוונטית הוא רדיקלי מאוד, ומאחר שאיננו עדים לאף אחד מאותם יקומים מקבילים - קשה מאוד לקבלו. למרות זאת, הרעיון התקבל בקרב מספר לא מבוטל של פיזיקאים. הללו הרחיבו את עבודתו של אוורט והצליחו להסביר קושיות שונות העולות בתאוריה (כמו - מדוע איננו רואים את היקומים המקבילים ותופשים רק יקום אחד?). הפיזיקאים הישראלים פרופ' יקיר אהרונוב ופרופ' לב ויידמן אף הרחיבו את התורה ופיתחו לאמפליטודות של פונקציות הגל פירוש "כמו - הסתברותי" והגדירו לכל יקום "מידת קיום". הם ... נקבל את המצב 1" (שכן בעולמות מרובים תמיד קיים עולם שבו נקבל 1). אותו יקום, תנאי התחלה שונים המונח מציין למעשה "עולם מקביל" לשלנו הנמצא באותו יקום פיזיקלי. הדעה הרווחת כיום בנוגע למבנה היקום היא שמדובר ביקום שטוח אינסופי מתפשט בעל קבוע קוסמולוגי וצפיפות חומר של. מאחר שמדובר ביקום בעל נפח אינסופי וצפיפות חומר ... כל חלקי היקום הנמצאים במרחק כאשר t0 הוא גיל היקום כיום, בקירוב 14 מיליארד שנה) הוא החלק היחיד ביקום הכולל הנגיש לנו לתצפית ויכול להשפיע עלינו פיזיקלית ברגע זה (ראו הרחבה בנושא בתורת היחסות הפרטית). לגבול היקום הנראה, שהוא רדיוס הכדור קוראים "אופק האירועים" של היקום שלנו. את הדיון לעיל אפשר לסכם בכך שמבחינתנו רק היקום הכלוא בתוך אופק האירועים שלנו הוא יקום נגיש פיזיקלית. כלומר: אנו חיים בתוך "בועה". לפי המודל הקוסמולוגי הרווח כיום, קצב התפשטותו הנוכחי של היקום הוא אקספוננציאלי, בעוד שאופק האירועים גדל לינארית בזמן. כתוצאה מכך, ככל שעובר יותר זמן, כך פחות ופחות חלקים מהיקום נגישים עבורנו ולעולם לא יהיה לנו קשר פיזיקלי (ובפרט, קשר סיבתי) איתם. משיקולי אינסופיות היקום (ובאופן אנלוגי לטיעון בפסקה הראשונה של סעיף זה) נובע שיש אינסוף "בועות" כמו שלנו, המופרדות לחלוטין זו מזו. מאחר שקיימות אינסוף בועות מעין אלה, נובע שקיים לפחות עוד (אינסוף) יקום בעלי תנאי התחלה זהים ליקום שלנו. אם אנו מניחים שהפיזיקה דטרמיניסטית נובע שקיימת בועה הזהה לבועת היקום שלנו, ובה גלקסיה הזהה לשביל החלב שלנו, ובה שמש הזהה לשמש שלנו, וסביבה סובב כוכב לכת הזהה לכדור הארץ וכן הלאה. ... בסדרות וסיפורי מדע בדיוני בהן רוצים לשלוח את הגיבורים ליקומים דומים עד זהים לשלנו, למעט "טוויסט" קטן המוסיף עניין ומתח לעלילה. אותו יקום, פיזיקה שונה יקומים אלה הם עדיין בגדר השערה תאורטית. מדובר בתוצאות שונות של שבירת סימטריה של המודל הסטנדרטי בעת המעבר מאנרגיות גבוהות לאנרגיות נמוכות, בחלקים מופרדים של היקום הבראשיתי. בגלל שבירת סימטריה שונה ייתכן שנקבל פיזיקה שונה או יקום בו הקבועים הפיזיקליים היסודיים שונים מאלה של יקומינו. יקומים מקבילים וחורי תולעת כיצד ניתן לגשת ליקומים מקבילים? ישנה תאוריה העונה לשם "גשר איינשטיין - רוזן" הגורסת כי לאחר ... זה הוא הפגישה של אדם מיקום אחד בכפיל שלו מהיקום המקביל. ברוב סדרות הטלוויזיה, הגלישה בין יקומים מקבילים נקראת "מעבר בין ממדים" אף על פי שהמשמעות הפיזיקלית של המילה "ממד" שונה לחלוטין מזו שאליה התכוונו כותבי הסדרה. הבלבול הזה נפוץ במיוחד בסדרות טלוויזיה לילדים. דוגמה לזה היה ניתן לראות בסדרת הטלוויזיה "גולשים ... היקום מתפצל קוונטית למספר יקומים כאשר בכל יקום מתרחשת אחת מהתוצאות האפשריות. על פי פירוש זה פונקציית הגל הינה פונקציה "עולמית" הכוללת את המערכת הפיזיקלית, הצופה, התקני המדידה וכך הלאה. עם ביצוע המדידה עוברת פונקציית הגל המוכללת טרנספורמציה רציפה ואינה קורסת ומשמעות הדבר שמרחב המצבים מכיל כעת כמה עולמות אשר ... נשזר בתוצאה, כך שבעקבות הפיצול הקוונטי של הניסוי גם התודעה מתפצלת. דוגמה - החתול של שרדינגר אחת הסיבות שהביאו לאימוץ תאוריה בידי מספר לא מבוטל של פיזיקאים הינה פרדוקס החתול של שרדינגר בו המצב הקוונטי של החתול נמצא בסופרפוזיציה של "חי" ו"מת" בו זמנית, כל עוד לא נמדד מצבו. במקרה שלנו, לפני המדידה מצב החתול הוא ... החתול של שרדינגר אם כי גם הוא לוקה בבעיה שהוא אינו מגדיר היטב מתי מתרחש "פיצול קוונטי" (במקום "קריסה" בפרשנות קופנהגן). פתרון זה שנוי במחלוקת ופיזיקאים ברחבי העולם עדיין מתווכחים עליו במרץ. תחליף להסתברות פירוש זה מבטל את הפירוש ההסתברותי של מכניקת הקוונטים (פרשנות קופנהגן), שכן אין עוד הסתברות שתוצאה ... המרובים מנוסח בצורה אקסיומטית ומדויקת מתמטית. 2.לפי פירוש העולמות המרובים מכניקת הקוונטים היא דטרמיניסטית, ריאליסטית ולוקלית - דבר המקרב אותה לפיזיקה הקלאסית ואפילו היחסותית. זאת לעומת פרשנות קופנהגן שמציגה חוסר דטרמיניזם ואי - לוקליות. 3.לפי פירוש זה אין צורך בקריסת פונקציית הגל, שלא מופיעה בניסוח ... עבור חלקיקים, אך טריוויאליות עבור גלים. שרדינגר גילה שיש קשר בין האמפליטודה של הגל לבין מיקומו של החלקיק, אך את הפירוש שקשר זה הוא הסתברותי הציע הפיזיקאי מקס בורן. על פי פירוש זה ריבוע האמפליטודה (עוצמת הגל) במצב כלשהו מבטא את ההסתברות שהחלקיק יהיה במצב זה. איינשטיין ושרדינגר התנגדו לפירוש ההסתברותי, מאחר שהוא מפר עקרונות יסוד של הפיזיקה הלא - קוונטית (כגון דטרמיניזם ולוקליות). פרשנות קופנהגן לפי פרשנות קופנהגן למכניקת הקוונטים, מיסודו של נילס בוהר, אפשר לדעת את מצבו של חלקיק קוואנטי רק כאשר מתבצעת מדידה של גודל פיזיקלי כלשהו שלו (המונח המקובל הוא קריסת פונקציית הגל). כל עוד לא קרסה הפונקציה, יש רק מידות שונות של הסתברות לאפשרויות השונות של המצב החלקיקי, והחלקיק נמצא בסופרפוזיציה של כל התוצאות האפשריות. בניסוי שני הסדקים למשפט זה יש מובן פיזיקלי מדיד. האלקטרון בניסוי זה מתנהג כמו גל, שכל עוד לא נמדד מקומו הוא נמצא בכל המקומות האפשריים בו זמנית ומבצע התאבכות עם עצמו. אך כיצד קורסת הפונקציה? הקריסה ... בדרך זו ניסה שרדינגר (כפי שניסה איינשטיין, בדרכים דומות) להפריך את פרשנות קופנהגן; אך עד היום לא נמצאה פרשנות למכניקת הקוואנטים המקובלת על כלל הפיזיקאים, ובכל הפרשנויות הקיימות אפשר למצוא אבסורדים דומים. וריאציות על הניסוי וריאציות נוספות כוללות שלבים נוספים בניסוי וסיבוכים מחשבתיים נוספים. כל וריאציה נועדה ... בעייתי ואינו מוגדר היטב. פירוש העולמות המרובים האבסורדים שנובעים מפרדוקס החתול של שרדינגר והוריאציות המערבות מספר מודדים, גרמו למספר לא מבוטל של פיזיקאים לאמץ את פירוש העולמות המרובים (Many World Theory או Many Worlds Interpertation). לפי גישה זו, אין קריסה של פונקציית הגל, אלא "פיצול קוואנטי" למספר עולמות, ... החתול של שרדינגר אם כי גם הוא לוקה בבעיה שהוא אינו מגדיר היטב מתי מתרחש "פיצול קוונטי" (במקום "קריסה" בפרשנות קופנהגן). פתרון זה שנוי במחלוקת ופיזיקאים ברחבי העולם עדיין מתווכחים עליו במרץ. פרשנות קופנהגן פרשנות קופנהגן היא אחת הפרשנויות של מכניקת הקוונטים, המשויכת ל