Darwinizm kwantowy to miejsce, w którym dobór naturalny spełnia mechanikę kwantową

Słowo darwinizm stało się synecdoche dla wszystkich mechanizmów sugerowanych przez maltuzjańską koncepcję „przetrwania najlepiej przystosowanych” - pogląd, że najsilniejsi członkowie systemu przetrwają, by rozmnażać się i przekazać genetykę potomstwu. Ale dobór naturalny nie musi być ograniczony do zięb Darwina. Stosując ten pomysł do fizyki, otrzymujemy kwantowy darwinizm, teorię, że rządzące prawa biologii mają zastosowanie do cząstek.

To dużo do zrobienia, więc zacznijmy od początku.

Klasyczna fizyka, obejmująca newtonowskie prawa ruchu, elektrodynamikę, termodynamikę i ogólną teorię względności, wyłania się ze świata kwantowego, ale dwa rozumienia wszechświata nie pasują do siebie. W fizyce klasycznej świat porusza się i działa z pewnym rodzajem elegancji. Z drugiej strony w fizyce kwantowej panuje chaos w skali atomowej. Naukowcy nie są w stanie przewidzieć, co się stanie - jedyne, co mamy, to prawdopodobieństwo tego, co mógłby zdarzyć.

W 2003 roku fizyk teoretyczny Wojciech Żurek i kilku jego kolegów zaproponowało darwinizm kwantowy, aby połączyć oba systemy. Jak już wiesz, w mechanice kwantowej dokonywanie pomiarów systemu ma tendencję do bezpośredniego wpływu na ten system. Ten problem pomiaru powstaje, ponieważ różne stany kwantowe nakładają się na siebie, tworząc sytuacje paradoksalne, w których cząstka występuje w sprzecznych warunkach w tym samym czasie.

Oczywiście widzimy tylko jeden wydarzenie rzeczywiście ma miejsce. Kiedy oglądamy te wydarzenia z klasycznego obiektywu, system daje tylko jeden wynik.

Darwinizm kwantowy wyjaśnia, że ​​stany nałożone są „wybierane” na podstawie tego, co jest najlepsze i przewidywalne w klasycznych stanach. Darwinizm wybiera możliwości z systemu kwantowego w oparciu o naciski systemu klasycznego.

Zurek przedstawia całą sprawę w artykule z 2009 r., Ale istnieją pewne rzeczywiste dowody na poparcie darwinizmu kwantowego. W badaniu z 2010 r. Wykonano zdjęcia struktur bliznowatych na kropkach kwantowych, stwierdzając, że istnienie okresowych stanów potomnych blizn ewoluuje w bardziej wytrzymały stan. Ten rodzaj ewolucji atomowej w kierunku stabilnego istnienia jest tym, co można by przewidzieć w ramach darwinizmu kwantowego.

Większy punkt kwantowego darwinizmu nie polega jednak po prostu na tym, że może on być kluczem do pomocy w pokonaniu dwóch szkół fizyki określonych przez przepaść. Wspiera także ideę, że darwinizm - przetrwanie najsilniejszych - jest uniwersalny dla wszystkich innych naturalnych procesów we wszechświecie. Nie tłumaczy po prostu, dlaczego ewoluuje jakieś życie, a inne życie wymiera - wyjaśnia też, dlaczego zachodzą niektóre cząstki i procesy fizyczne i dlaczego inni nie. Mechanika kwantowa jest często uważana za proces pozornie przypadkowy, ale okazuje się, że świat atomowy, którego nie widzimy, działa bardzo podobnie do świata ekologicznego, którego doświadczamy każdego dnia.

Jesteśmy daleko od możliwości zmiany nazwy „teorii” darwinizmu kwantowego na „prawo”. Ale nie zdziw się, jeśli zaczniesz słyszeć o tym coraz więcej w ciągu najbliższych kilku dekad. Większe, potężniejsze instrumenty fizyki pozwolą nam obserwować rzeczy, o których nawet nie śniliśmy - w tym szczęśliwe cząstki wystarczająco silne, by ewoluować.