Testable proposals for the measurement problem

In a previous post, I made the statement: “Currently, there are no known experimental conditions that can distinguish between different interpretations of quantum mechanics.” Well, that is not exactly true. Perhaps one can argue that no experiment has yet been performed that conclusively ruled out or confirmed any of the interpretations of quantum mechanics. But, the fact is that recently, there has been some experimentally testable proposals. Still, I’m not holding my breath.

Recently, seeing one such proposal, I remembered that I also knew about another testable proposal made by Lajos Diósi and Roger Penrose. The reason I forgot about that is probably because it seems to have some serious problems. At some point, during a conversation I had with Lajos, I told him I have a stupid question to ask him: does quantum collapse travel at the speed of light? His response was: that is not a stupid question. So, then I concluded that it is not something that any of the existing collapse models can handle correctly. In fact, I don’t think any such model will ever be able to handle it in a satisfactory manner.

Thinking back to those discussions and the other bits and pieces I’ve read about the measurement problem, I tend to reconfirm my conviction that the simplest interpretation of quantum mechanics (and therefore the one most likely to be correct) is the so-called Many Worlds interpretation of quantum mechanics. However, the more I think about it, the more I believe that “many worlds” is a misnomer. It is not about many worlds or many universes that are constantly branching off to become disjoint universes.

Perhaps one can instead call it the “multiple reality” interpretation. But how would multiple realities be different from “many worlds”? That fact is that these realities are not disjoint, but form part of the unitary whole of a single universe. These realities can be combined into arbitrary superpositions. What more, these realities are not branching of to produce more realities. The number of realities remains the same for all time. (There are actually an infinite number of them, but the cardinality of the set remains the same.) The interactions merely change the relative complex probability amplitudes of all the realities. 

Anyway, just thought I should clear this up. I don’t see myself ever writing publication on this topic.

This image has an empty alt attribute; its file name is 1C7DB1746CFC72286DF097344AF23BD2.png

‘n Kwessie van koördinate

Onlangs het die idee van tydreise deur wurmgate weer sy kop iewers uitgesteek. Mens kan seker nie diegene wat nie in wetenskap opgelei is blameer as hulle sulke idees aanhang wanneer daar selfs onder wetenskaplikes mense is wat hierdie idees aanhang nie. Wetenskaplikes of ter not, die idee is steeds ‘n pot snert. Dis ook nie te moeilik om te verduidelik hoekom ek so sê nie. Dit handel oor koördinaatstelsels. Hier volg nou ‘n kort tegniese verduideliking wat ek seker is enigiemand sal kan volg.

‘n Koördinaatstelsel is ‘n metode om elke punt in ‘n drie-dimensionele ruimte ‘n unieke adres te gee. Daar bestaan verskeie koördinaatstelsels: Cartesies, silindries, sferies en nog vele meer. Die een wat hier betrekking het is die sferiese koördinaatstelsel. Hiervolgens word elke punt in die ruimte uniek gespesifiseer deur drie waardes: die afstand tussen die punt en die oorsprong van die assestelsel; en twee hoeke wat die oriëntasie van die rigting vanaf die oorsprong tot by die punt aandui.

Nou is daar twee belangrike aspekte om op te let. Eerstens moet mens die oorsprong vir die sferiese koördinaatstelsel vaspen. Mens kan egter enige punt in die ruimte as oorsprong kies. Tweedens is die afstand vanaf die oorsprong tot by die punt altyd ‘n positiewe waarde. Dit kan dus enige waarde tussen nul en oneindig aanneem.

Nou gaan ek moedswillig wees. 😉 Nadat ek nou ‘n arbitrêre punt in die ruimte as my oorsprong gekies het, gaan ek nou toelaat dat my afstand ook negatief mag wees. Dit beteken dat as ek die hoeke spesifiseer en die waarde negatief word, dan is die punt in die teenoorgestelde rigting geleë. Enige rasionele mens sou nou vir my verduidelik dat die gevolg is dat elke punt nou deur twee verskillende stelle waardes beskryf kan word. Nee, gaan ek beweer, dit beteken eerder dat daar ‘n paralelle heelal is. Wanneer ek die afstand van positief na negatief verander beweeg ek deur ‘n wurmgat van die een heelal na die ander heelal.

Klink dit vir jou belaglik? Vir my ook.

Nou hoor ek iemand vra, maar het wurmgate nie met gravitasie kolke (“black holes”) te doen nie? Hier word dan nêrens iets van gravitasie kolke genoem nie? Goed, inderdaad is dit na aanleiding van gravitasie kolke wat die idee van wurmgate ontstaan het. In essensie is die redenasie wat gevolg is egter dieselfde as die een wat ek hierbo gevolg het.

Ek het al vantevore oor gravitasie kolke gesels en ‘n wanindruk wat daaroor bestaan uitgewys. Dus wil ek nie nou weer teveel daaroor sê nie. Al wat hier saak maak is om te verstaan dat daar ‘n spesiale koördinaatstelsel nodig is vir gravitasie kolke. Om die waarheid te sê, daar bestaan verskeie sulke koördinaatstelsels. Die eerste hiervan staan bekend as die Schwarzschild metriek. (‘n Metriek is maar net ‘n ander naam vir ‘n koördinaatstelsel.) Sederdien het mense verskillende ander koördinaatstelsels vir die gravitasie kolk voorgestel. Die verandering het die fokus verskuif na ‘n waarnemer wat in die kolk inval, eerder as ‘n statiese waarnemer.

Roger Penrose
Roger Penrose

Die koördinaatstelsels het mettertyd meer esoteries geword tot op die punt waar Roger Penrose een voorgestel het waar sekere punte in lyne verander en sekere oneindige lang lyne in punte verander. Die doel hiervan (neem ek aan) was om die hele kwessie van ‘n gravitasie kolk beter te kon visualiseer met sogenaamde Penrose diagramme. As mens na die gewone Penrose diagram van ‘n gravitasie kolk kyk dan lyk die ding so effens onsimmetries. Dus is mens half onder die versoeking om die diagram te “voltooi” deur so paar ekstra lyne en punte by te voeg. Die implikasie is dan ‘n sogenaamde wurmgat, maar al wat mens eintlik maar gedoen het, was om toe te laat dat ‘n koördinaat afstand negatief kan word terwyl dit eintlik volgens die koördinaatstelsel altyd positief moet wees. As mens egter eerlik oor die saak gaan dink sal mens besef dat daar, nes in die geval van ‘n gewone sferiese koördinaatstelsel, geen wetenskaplike rede is hoekom hierdie waarde kan negatief word nie.

Ek is volledig oortuig daarvan dat daar nie so iets soos wurmgate in die heelal bestaan nie. Dit is bloot ‘n verbeeldingvlug van ‘n paar oorentoesiastiese wetenskaplikes en wiskundiges. Nogal verstommend hoe liggelowig hierdie kamtige “skeptiese” wetenskaplikes partykeer kan wees. 😉