Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

I filmen møter Thomas andre utgaver av seg selv, personer som befolker parallelle univers.
I filmen møter Thomas andre utgaver av seg selv, personer som befolker parallelle univers.

Norsk film bruker kvante­fysikk til å utforske parallelle univers

Hva ville skjedd hvis du hadde valgt annerledes i livet? Kunsten imiterer fysikken i ny spillefilm.

I den nye, norske spillefilmen «Thomas mot Thomas» diskuterer hovedpersonen livet sitt med andre versjoner av seg selv. Dette er versjoner av Thomas fra parallelle univers som har tatt andre valg, med påfølgende annerledes livsløp.

– Jeg tror vi alle lurer på hva som ville skjedd hvis vi hadde valgt annerledes i noen nøkkeløyeblikk i livet, sier filmens regissør Jakob Rørvik.

Ideen om at det finnes et annet univers hvor du valgte annerledes, stammer faktisk fra en bestemt tolkning av kvantefysikken.

Rørvik er betatt av teorien. – For meg fungerer den som en presis metafor for livet, sier han.

Trailer for filmen:

For å lage spillefilmen om de mange utgavene av Thomas, som i en utgave også er fysikkprofessor, har han hatt konsulenthjelp fra Are Raklev, selv teoretisk fysiker.

– Mange universer, det høres helt sprøtt ut! Kan du forklare?

– Vi må tilbake til kvantemekanikkens barndom for 100 år siden, begynner Raklev.

Kvantemekanikken er et matematisk rammeverk som beskriver hvordan verden oppfører seg på helt grunnleggende, liten skala. Når ting blir små nok strekker ikke vår intuisjon og erfaring til.

I kvantefysikkens verden kan du gå gjennom veggen

Elektroner kan for eksempel bevege seg gjennom barrierer, omtrent som om vi skulle kaste en ball mot en vegg og den forsvant tvers gjennom veggen istedenfor å sprette tilbake.

Selv om oppførselen til for eksempel et elektron kan virke bisarr på oss, har vi matematikk som beskriver den, og som beviselig fungerer.

At du leser denne teksten ville for eksempel ikke vært mulig uten kvantemekanikken, som har lagt grunnlaget for all moderne elektronikk.

Ta et elektron. Matematikken som beskriver elektronet, er en funksjon som for eksempel gir deg sannsynligheten for å finne elektronet ulike steder.

Så kan du måle hvor elektronet er.

– Og da kommer spørsmålet: Javel, så har du målt at elektronet er akkurat der, men hvor var elektronet egentlig? sier Raklev.

Var ikke elektronet der du fant det?

Den såkalte København-tolkningen av kvantemekanikken formulert av Niels Bohr og Werner Heisenberg i København for snart 100 år siden, er den vanligste fysiske tolkningen av matematikken som beskriver kvantefysikk. Den sier at elektronet ikke var noe sted før du målte.

Are Raklev heller mot å tro på mange verdener-tolkning av kvantefysikk.
Are Raklev heller mot å tro på mange verdener-tolkning av kvantefysikk.

Einsteins protest og Schrödingers absurde katt

– Det er dette Einstein fant helt vanvittig med kvantemekanikken. Han kunne ikke akseptere at det ikke var det som kalles en realismetolkning, at elektronet var et bestemt sted, sier Raklev.

Einstein var ikke den eneste som reagerte. Erwin Schrödinger ville vise hvor absurd dette var og kom opp med det berømte tankeeksperimentet med katten.

I Schrödingers katteparadoks er en katt innestengt i en boks med en finurlig innretning som inkluderer en radioaktiv kilde styrt av kvantemekanikkens lover og en giftampull. Poenget er at en kan ikke vite om katten er død eller levende før en åpner boksen og ser etter.

Hvis vi skal bruke København-tolkningen på katten i boksen vil det si at katten verken er død eller levende før vi ser etter eller «måler».

Så både Einstein og Schrödinger mente dette er skrullete, forklarer Raklev. Elektronet må finnes et sted; katta må være død eller levende.

– Men hvorfor var ikke elektronet der vi målte at det var?

– Det er litt teknisk og matematisk innfløkt å forklare, men det er demonstrert gang på gang at realismetolkningen ikke er akseptabel, sier Raklev.

Årets nobelpris i fysikk går nettopp til forskere som har gjort slike eksperimenter.

Mange verdener, «hold kjeft og regn» eller noe helt annet?

– Mange verdener-tolkningen er et forsøk på å berge hele situasjonen. Ved å akseptere at det finnes en verden hvor katta er død og en hvor katta er levende. Alle ting som kan skje i kvantemekanikken, vil skje i et eller annet univers.

– Dette er ganske sprøtt?

– Ja, det er jo kjemperart! Noe av det rareste vi mennesker vet om. Hvorfor tror du jeg er fysiker? Det er kjempegøy og helt bisart at universet skal være sånn, sier han.

Mange verdener-tolkningen sier at det finnes et faktisk univers hvor katta er død og et hvor katta er levende. I eksempelet med elektronet finnes det en hel enorm mengde med univers hvor elektronet befinner seg på mange posisjoner. Når du måler havner du i et av universene.

Noen tror de andre verdenene er virkelige. Andre ser på dem som muligheter.

Men dette er ikke eneste alternativet til København-tolkningen. Selv startet Are Raklev uten en tolkning i det hele tatt. Metoden han benytter, er å bare ignorere det hele og bare regne, fordi det funker.

– Nå er jeg er nok mer en mange verdener-person. Men det er kanskje mest fordi det er gøy å krangle med kollegaer som bekjenner seg til QBismen.

QBismen er en annen tolkning av kvantefysikken. Hva QBismen er kan du høre om når Raklevs kollega Anders Kvellestad snakker om tolkninger av kvantefysikken i podkasten Vett og vitenskap.

Diskusjoner om kvantefysikk-tolkninger kan bli opphetede.
Diskusjoner om kvantefysikk-tolkninger kan bli opphetede.
Powered by Labrador CMS