Wanneer je denkt aan zien, denk je waarschijnlijk meteen aan je ogen. Hoewel je ogen inderdaad het startpunt zijn, is het niet het belangrijkste onderdeel waarmee je de wereld om je heen bekijkt. Als je enkel je ogen gebruikt, dan zie je niets. Yaïr Pinto van de Universiteit van Amsterdam onderzoekt hoe je dan wel ziet – met de achterkant van je brein. Dat doet hij in de donkerste kamer van Nederland met het kleinst denkbare lichtsignaal.
Maar er is meer: Yaïr ging dit onderzoeken met een heel ander idee in het achterhoofd, namelijk om meer te leren over de fascinerende wereld van de kwantumwereld. Onder de video van Universiteit van Nederland gaat het gesprek met Scientias vooral over de bewuste waarnemer in de kwantummechanica.
Scientias:Voor we het gaan hebben over je grote fascinatie waar zien zonder ogen vandaan kwam, eerst een vraag die gesteld werd onder de video op YouTube, namelijk: verstoort het infrarode licht dat wij uitstralen, wat wij als warmte waarnemen, de waarnemingen niet in de donkere kamer?
Yaïr Pinto: “Het infrarood licht dat wij uitstralen is tussen de 9 en 10 micrometer en dat is best een lange golflengten en daar reageren de detectoren in onze ogen niet op, dus de kegeltjes of staafjes. Wij kunnen nog net infrarood licht waarnemen van rond de 900 nanometer, ook wel nabij-infrarood genoemd. Dat type licht stralen we zelf niet uit en dus verstoort ons eigen licht, of eigenlijk onze eigen warmtestraling, het experiment niet.”
S:Wat was de motivatie voor je onderzoek?
YP: “Ik ben heel erg gefascineerd door wat er in de kwantumwereld gebeurt en dat is eigenlijk de belangrijkste motivatie voor mijn onderzoek. In die wereld gebeuren allemaal rare dingen en toch merk je daar niks van in het dagelijks leven. Op macroniveau, dus in onze normale omgeving, zijn die dingen niet aanwezig of beter gezegd: ze zijn niet merkbaar. Maar op het niveau van één foton bestaat het wel. Dus daarom is het belangrijk te weten wat er met een foton gebeurt als je dat als mens waarneemt. Dat is natuurlijk al ongelofelijk dat je dat waar kúnt nemen. Het gaat wat ver helemaal uit te leggen wat er precies interessant aan is, maar ik heb heel veel ideeën over dit soort zaken.”
“Mijn hypothese is dat als mensen op het niveau van één foton iets waar kunnen nemen, dat je dan heel veel interessante vragen op kwantummechanica-niveau kunt beantwoorden.”
“Wat ik het spannendst vind aan kwantummechanica is dat de bewuste waarnemer een rol speelt in wat er gebeurt. Juist dat soort dingen kun je hierdoor beter toetsen en dat falsificeren of daar bewijs voor vinden. Als we die wereld openen, dan komen we bij onderzoek dat nu niet gebeurt, maar wat we precies zoeken weten we nog niet.”
S:Hoe verzin je iets wat er nog niet is?
YP: “Het vereist klein beetje achtergrond in kwantummechanica. Je hebt het meetprobleem en dat zit zo: fotonen, elektronen, protonen en neutronen zijn een heel raar soort golven, golven zonder medium. Zolang je ze niet waarneemt. En nu komt het: als je ze wel waarneemt, dan worden het de echte deeltjes die we kennen. Hoe weten we dat dan? Nou, dat kun je experimenteel aantonen zonder dat je daar heel moeilijke experimenten voor hoeft te doen. De natuur dwong ons de conclusie te trekken dat al de ons bekende materie een soort spookachtige golven (golven zonder medium) zijn voordat we het waarnemen. Maar goed, zodra we het waarnemen zijn het gelokaliseerde deeltjes. Anders gezegd, volgens de kwantummechanica is de niet-geobserveerde wereld helemaal deterministisch (het verleden bepaalt 100% de toekomst). In die zin is de quantum mechanica net als de klassieke natuurkunde, het schetst een totaal deterministisch wereldbeeld. Maar, volgens de quantum mechanica, dat verandert zodra je een meting doet. Dan krijg je indeterminisme (de toekomst wordt een beetje onvoorspelbaar). De golffunctie “stort ineen” bij een meting, en hoe het precies instort is indeterministisch. Dat is het meetprobleem: wat gebeurt er bij een meting dat zorgt voor een indeterministische ineenstorting van de golffunctie?”
“Dit meetprobleem geeft mensen een ongemakkelijk gevoel en het is bijna een taboeonderwerp binnen de natuurkunde. Bijvoorbeeld een onderzoek (Schlosshauer, Kofler & Zeilinger (2013). A snapshot of foundational attitudes toward quantum mechanics) liet zien dat 80 procent van de natuurkundigen het meetprobleem of een pseudo probleem vinden, of denken dat het al is opgelost. Tegelijk dachten ook 24 procent van de ondervraagden dat het een groot probleem was (oftewel een klein deel van de ondervraagden dacht dat het zowel geen als een groot probleem was). Maar goed, ik vind het meetprobleem in de quantum mechanica juist een spannend probleem dat we niet zouden moeten negeren.. Een grappige anekdote in dezen is Bell’s theorema. Bell werkte hier aan als post-doc, en werd hier belachelijk om gemaakt. Andere natuurkundigen zagen het als filosofie. Zijn theorema werd in 1964 gepubliceerd in een totaal obscuur journal. Momenteel wordt Bell’s theorema als een van de grootste naoorlogse ontdekkingen gezien, en het vormt de basis van quantum computing.”
Yaïr legt verder uit dat natuurkundigen die wel geloven dat er een meetprobleem is vaak ‘aanhangers van de many worlds-theorie zijn, ofwel van de theorie dat er veel multiversa zijn. De gedachte is dat elke keer dat je iets meet, het universum splitst. Volgens Yaïr illustreert dit de “wanhoop” in het veld. Many Worlds is volgens hem een pseudowetenschappelijke oplossing die puur dient om het grote mysterie te kunnen negeren.
Onder dit artikel legt Yaïr het meetprobleem uitgebreid uit
De basis van het meetprobleem is eigenlijk best simpel. Volgens de kwantummechanica geldt het volgende. A) er is elke meting een “ineenstorting van de golffunctie”, b) ons bekende materie (of het nu 1 of een miljard deeltjes zijn) kan zo’n ineenstorting niet veroorzaken. John von Neumann en Eugene Wigner (de eerste wordt gezien als 1 van de grootste natuurkundigen aller tijden, de tweede is een prominente Nobel prijs winnaar Natuurkunde) redeneerden als volgt. Golven plus golven leidt weer tot golven, dus hoeveel van die materie je ook samenvoegt, je zult nooit een “ineenstorting van de golffunctie” (spookachtige golf wordt echt deeltje) krijgen. Maar wat gebeurt er dan bij een meting dat toch die “ineenstorting van die golffunctie” veroorzaakt? Het enige dat elke meting aanwezig is, en dat mogelijk niet bestaat uit de ons bekende materie van protonen, neutronen en elektronen, is de bewuste waarnemer. De “von Neumann-Wigner interpretatie” is zeer impopulair. Maar er is eigenlijk, m.i. nooit een doorslaggevend argument tegen gegeven. Daarom lijkt het me interessant om te kijken of dit idee weerlegd kan worden (met overtuigende experimenten) of dat er juist evidentie voor gevonden kan worden. En het leuke is dat dit idee volgens mij onderzocht kan worden als mensen inderdaad 1 foton kunnen waarnemen. Dus daar komt de mens die direct in contact komt met die kwantumdeeltjes of de enkele fotonen in de donkere kamer in beeld.”
S: Wow, dat klinkt inderdaad complex om te onderzoeken of je wel of geen gelijk hebt.
YP: “Ik laat hier heel veel weg, maar als een mens één enkel foton waar kan nemen, dan is het de vraag of de waarnemer de collapseof the wave function (ineenstorting an de golffunctie) daadwerkelijk veroorzaakt. Grof gezegd kan je het als volg zien. Een foton is, voor je een meting doet, een golf (zonder medium), een “spookachtige golf” dus, die zich 100% deterministisch ontwikkeld. Echter, zodra je een meting doet, dan “stort de golffunctie in” en wordt het foton een gelokaliseerd deeltje. Maar ja, wat is dan een meting? In het geval dat een mens een enkele foton ziet, wanneer stort de golffunctie dan in? 1 optie is: zodra het foton het oog raakt. Maar de von Neumann-Wigner interpretatie zegt nee, dan nog niet, want dan is er nog geen waarneming. Immers jij ziet nog niet iets als een signaal bij je oog komt, die visuele ervaring komt pas later (als het signaal aankomt bij je occipitale cortex). En dat kun je dus onderzoeken, als je het slim aanpakt, met single foton visie experimenten bij mensen. Dus als we een opstelling hebben waar mensen single fotonen kunnen zien, dan kunnen we daarna experimenten doen om te kijken of de golffunctie van het foton instort zodra het foton contact maakt met het oog, of niet (zoals de von Neumann-Wigner interpretatie impliceert).
S: Hoe kom je bij zo’n idee?YP: “Ik heb nog niet uitgelegd welke experimenten er zijn gedaan om bij dit idee te komen. Dat zijn al best oude experimenten, zoals het experiment met een half doorlatende spiegel en het drie-spleten-experiment, maar dat kan ik beter uitleggen aan de hand van een tekening.”
S: Een golffunctie wordt een deeltje?
YP: “Nou, het is iets meer dan dat.”
Yaïr legt kort uit hoe hij denkt dat het werkt. Volgens hem zijn er effectief 2 soorten verklaringen van het meetprobleem. De eerste verklaring is negeren of ontkennen. De Kopenhagen-interpretatie, ook bekend als “shut up and calculate” hoort bij de negeer-club. Dit houdt volgens hem progressie tegen. Onder andere Bell werd hiermee om de oren geslagen. Many worlds hoort volgens hem bij de tweede club, die theorie ontkent effectief dat er een “ineenstorting van de golffunctie”, en dus een meetprobleem, is. Immers, volgens Many Worlds stort de golffunctie nooit in, er ontstaan bij elke meting parallelle universa waardoor de golffunctie door kan blijven evolueren. Voor de mensen die het meetprobleem wel als een probleem zien en die willen verklaren waarom de golffunctie instort zijn er grofweg twee mogelijkheden. De eerste mogelijkheid is dat de huidige kwantummechanica incompleet is, er is een “spontane ineenstortings-” factor, wat betekent dat hoe meer golven samen worden gevoegd, hoe groter de kans dat het ineenstort. Dit wordt ook “objective collapse” genoemd. Er is echter een probleem met deze theorie, recent zijn steeds grotere objecten in een kwantumtoestand gebracht, en voorlopig wijst niets op een “spontane ineenstortings-” factor.
De tweede mogelijkheid is de von Neumann-Wigner interpretatie: de quantum mechanica is compleet, hoeveel elektronen, neutronen en protonen je ook samen brengt, het stort niet ineen. De ineenstorting komt pas bij contact met de bewuste waarnemer.
YP: “Goed, als je dit op een rijtje ziet snap je waarom natuurkundigen zenuwachtig worden van het meetprobleem. Negeren of ontkennen van het probleem lijkt niet optimaal. Maar het probleem verklaren leidt al snel tot verklaringen waar je ook een beetje van kan schrikken. Waren we eindelijk op het punt dat we gewoon ons brein zijn (dus een verzameling neutronen, elektronen en protonen) en dan moeten we daar ineens weer kritisch over gaan nadenken. Oftewel, een golffunctie wordt een deeltje: ja, dat is wat de kwantummechanica momenteel claimt. Volgens de kwantummechanica gebeurt dat op uitsluitend bij metingen (en dan ook nog eens op een indeterministische manier!). Maar veel natuurkundigen denken dat de kwantummechanica incompleet is. Wellicht hebben we het verkeerd en is er helemaal geen overgang van golffunctie naar deeltje (en is er dus geen meetprobleem).”
“Hoe onderzoeken we nu of de de golffunctie van het foton ineenstort als het het oog raakt, of niet? Dat kan niet met standaard brain imaging. Hoe dan wel? Ik ben er nu mee bezig dat op detailniveau uit te werken. Maar deze hele lijn vereist dus wel dat we kunnen laten zien dat mensen één foton kunnen waarnemen. Nu lijkt het er wel op dat dit kan en we werken er dus aan dit zekerder te krijgen, maar het is nog niet zeker genoeg.”
Het meetprobleemuitgelegd door Yaïr
Hierboven staan 2 experimenten uitgebeeld, experiment (a) en (b). In beide gevallen bevindt zich linksonder een laser (A) die licht van 1 golflengte uitzendt. Bij experiment (a) gaat het licht door een half doorlatende spiegel (B). Zo’n spiegel laat 50% van het licht door en reflecteert 50% van het inkomende licht. Bij experiment (a) zijn C en D lichtdetectoren (passend bij de golflengte van de laser).
Bij experiment (b) is A wederom een laser, en B wederom een half doorlatende spiegel. Nu zijn C en D spiegels die alle licht die binnenkomt reflecteren (normale spiegels dus). E is een half doorlatende spiegel. F en G zijn nu equivalent aan C en D van experiment (a), d.w.z. dit zijn licht detectoren (passend bij de golflengte van de laser).
Om het meetprobleem te snappen is het zaak om even mee te puzzelen. Dit vereist geen wiskunde, wel actief meedenken. We beginnen met experiment (a). Stel we gebruiken licht van 405 nanometer, oftewel blauw licht. Stel verder dat we de laser zo instellen dat het 1 keer per seconde een puls van 1 Joule geeft. Let wel, dit is een experiment dat je echt kunt doen. Wat meet je dan?
Dan zul je meten dat elke seconde ongeveer de helft van de energie (0,5 Joule) bij detector C wordt gemeten en de andere helft van de energie bij detector D. Wat zegt dit over waaruit licht bestaat? Grof gezegd kan je dit op 2 manieren verklaren.
Verklaring 1: licht is iets continu’s, zoals een golf, dat niet uit deeltjes bestaat. Dus als je een aankomende golf in tweeën splitst (met de half doorlatende spiegel) dan zal de helft van de energie bij C aankomen en de helft bij D.
Verklaring 2: licht bestaat uit heel kleine deeltjes en elk deeltje heeft 50% kans om doorgelaten te worden en 50% kans om gereflecteerd te worden als het interacteert met een een half doorlatende spiegel. Dus bij elk deeltje is het een muntworp wat er gebeurt, maar omdat lichtdeeltjes heeel klein zijn en heel weinig energie hebben, geldt dat bij 1 Joule aan energie je extreem veel muntworpen doet. Dan kom je bij de uiteindelijke uitkomst heel dicht bij 50/50 uit.
Hoe kan je deze twee verklaringen onderscheiden? In theorie is het eigenlijk simpel: verlaag de energie die de laser uitstuurt naar een niveau waarop je individuele lichtdeeltjes zou moeten zien. Dit kunnen we tegenwoordig experimenteel doen. Als we de laser instellen zodat die per seconde niet 1 Joule, maar 4,9 * 10-19 Joule energie uitzendt dan zitten we goed. Wat observeer je dan? In dat geval meet je dat elke seconde alle energie ofwel bij C ofwel bij D wordt gemeten. Dus stel we verlagen de energie naar 4,9 * 10-19 Joule per seconde dan zullen we iets als volgt observeren. Seconde 1: alle energie gemeten bij C, seconde 2: alles gemeten bij C, seconde 3: alles gemeten bij D, etcetera. Over heel veel seconden heen zullen we inderdaad weer meten dat ongeveer 50% van de energie bij C en 50% bij D aankomt, maar per seconde is de energie niet opgesplitst. Alle energie komt dan bij 1 detector. Wat betekent dit? Het betekent dat licht kennelijk toch niet een continue energie-bron is. Licht komt in pakketjes. In het geval van licht van 405 nanometer komt het in pakketjes van 4,9 * 10-19 Joule. De formule is overigens E = h*f, waarbij h de Planck constante is, en f de frequentie van het licht. Oftewel wat de energie van 1 pakketje is hangt af van de frequentie van het licht. Hoe hoger de frequentie (en dus hoe kleiner de golflengte) hoe hoger de energie.
Goed, geinig, maar nog niet niet echt een mysterie of probleem. Nu gaan we naar experiment (b) kijken en we houden in gedachten wat we hebben geleerd bij experiment (a). We gebruiken wederom licht van 405 nano meter en wederom stellen we de laser in om elke seconde een puls van 4,9 * 10-19 Joule te geven. Oftewel we stellen de laser weer zo in dat die 1 foton per seconde produceert. Wat gebeurt er nu qua waar we het foton meten? Nu is het belangrijk dat je mee puzzelt en dus het plaatje even doorloopt.
We beginnen links onderaan. Het foton verlaat de laser. Dan komt het bij de halfdoorlatende spiegel (B) en heeft het 50% kans om omhoog te gaan (richting D) en 50% kans om rechtdoor te gaan (richting C). Stel het foton gaat toevallig omhoog. Dan wordt het daarna gereflecteerd door D, komt het bij E aan. E is weer een half doorlatende spiegel, dus nu heeft het foton weer 50% kans om rechtdoor te gaan (en bij F uit te komen), en 50% kans om omhoog te gaan (en bij G uit te komen). Kortom, als het foton bij B omhoog gaat dan zal het in 50% van de gevallen bij F eindigen en in 50% van de gevallen bij G. Je kunt even puzzelen wat er gebeurt als het foton rechtdoor gaat bij B en dan zul je erop uitkomen, ook in dat geval heeft het 50% kans om bij F uit te komen en 50% bij G.
Okay, voor we verder gaan, loop dit nog even precies na om jezelf ervan te overtuigen dat als we 1 foton per seconde uit sturen, dat we dan verwachten dat dat foton in 50% van de gevallen bij F uitkomt en 50% van gevallen bij G. Dus als we duizenden seconden meten dan zullen we ongeveer de helft van de tijd een “hit” hebben bij F en de helft van de tijd een “hit” bij G.
Maar: als we dit experiment echt doen, dan vinden we nul hits bij G, en alle hits bij F. Hoe kan dit? We zitten toch op het 1 foton-niveau? Hier mag je ook je tijd nemen om met een verklaring te komen. De verklaring waar natuurkundigen op zijn belandt is als volgt. Let wel, natuurkundigen die dit soort fenomenen observeerden waren totaal verbijsterd. Ze hadden al veel fenomenen geobserveerd die klopten met experiment (b) maar ineens kwamen observaties à la experiment (a) binnen. Het mysterie drong zich dus ontegenzeggelijk op.
De verklaring die uiteindelijk kwam is als volgt. Een foton, als het niet geobserveerd wordt, is een golf. Dus wat gebeurt er bij experiment (b)? De lichtgolf splitst bij de half doorlatende spiegel B in tweeën (waarbij de gereflecteerde golf een faseverschuiving van 90 graden ondergaat). De helft van de oorspronkelijke golf gaat via C, de andere helft via D. Bij E komen de 2 helften van de golf weer samen en interfereren ze (net zoals watergolven, en eigenlijk alle golven, interfereren). Door de fase verschuivingen veroorzaakt door de half doorlatende spiegel krijg je richting G destructieve interferentie (de 2 delen van de golf doven elkaar uit) en richting F krijg je constructieve interferentie zodanig dat de golven elkaar versterken. Daardoor komt de golf die het foton is altijd bij F uit.
Maar hoe kun je dan experiment (a) verklaren? Nu komt het hart van quantum mechanica naar voren. Een foton is niet een normale golf, het is een “waarschijnlijkheids”-golf. De golf bepaalt de kans dat je een foton ergens meet. Dus ook in experiment (a) splitst de golf gewoon in 2’en, en heb je 50% kans om het foton bij detector C en 50% kans om het foton bij detector D te meten. Als je dan daadwerkelijk meet dan meet je het hele foton op 1 van de 2 locaties. Bij experiment (b) was de waarschijnlijkheidsgolf dusdanig dat je 100% kans had om het foton bij F te meten, en daarom mat je het foton altijd daar. Oftewel de oplossing om de schijnbaar tegenstrijdige uitkomsten van experiment (a) en experiment (b) samen te brengen is via een raar soort golven, “waarschijnlijkheidsgolven.” Deze golven zijn niet de alledaagse golven die wij kennen, maar het zijn een soort pre-echte golven. Golven die dicteren hoe waarschijnlijk het is dat iets geobserveerd wordt. Deze golven hebben dan ook (in tegenstelling tot de golven die we kennen uit het dagelijkse leven) geen medium. Er is lang gezocht naar “de ether” tot de conclusie is getrokken dat de ether gewoon niet bestaat.
Goed, probleem opgelost! Althans tot op zekere hoogte, want nu hebben we wel een nieuw probleem. Want dit soort experimenten kun je niet alleen met fotonen doen, maar ook met elektronen, protonen en neutronen. En niet alleen met kleine aantallen elektronen, protonen en neutronen, maar ook met zeer grote aantallen (interferentie experimenten zijn ook gedaan met 100.000 Rb87 atomen). Sterker nog, in quantum mechanica zit geen “spontaneous collapse” factor, in principe is alle materie altijd een waarschijnlijkheidsgolf (zolang het niet gemeten wordt). En hoeveel golven je ook bij elkaar optelt, het geheel blijft een golf.
Maar dat creëert het meetprobleem. Want waarom meten wij dan wel degelijk deeltjes (fotonen, elektronen, etcetera)? Sterker nog, het enige dat we observeren zijn deeltjes, we kunnen alleen via slimme experimenten deduceren dat die deeltjes een soort spookachtige golven zijn als we niet kijken. Oftewel, hoe kan het dat de spookachtige golven veranderen in echte deeltjes bij een meting?
Om het scherp te stellen, de detector die het foton opvangt (in experimenten (a) en (b)) bestaat uit elektronen, protonen en neutronen die zelf ook weer golven zijn in niet geobserveerde toestand. Dus je kunt dan uitrekenen dat volgens de quantum mechanica in experiment (a) er een “superpositie” moet ontstaan waarbij zowel detector C als detector D een foton registreren. Een superpositie wil zeggen dat beide uitkomsten even waarschijnlijk zijn. Dit is effectief Schrödinger’s kat. Volgens de quantum mechanica geldt, voordat wij kijken welke detector het foton registreert, dat beide detectoren evenveel kans hebben op een “hit”. En, cruciaal, voor wij kijken is er nog geen fact of the matter, alleen maar een waarschijnlijkheid (net als met het foton, het gaat niet daadwerkelijk via het ene of andere pad, er is alleen maar een waarschijnlijkheidsgolf voordat we observeren).
Maar wanneer is er dan een “ineenstorting van de golffunctie”? Want als jij naar de detector kijkt dan komt het signaal bij je oog aan (die ook weer uit elektronen, neutronen en protonen bestaat), daarna gaat het signaal naar je hersenen (wederom bestaande uit elektronen, neutronen en protonen) en uiteindelijk zie je het resultaat. Maar op het moment dat je het resultaat ziet is er wel degelijk 1 werkelijkheid en is de waarschijnlijk overgegaan naar een actualiteit (de golffunctie is ineengestort).
Dat is het mysterie. Volgens de quantum mechanica geldt dat zolang je niet geobserveerde materie hebt, hoeveel het ook interacteert, dan heb je interacterende waarschijnlijkheidsgolven, en krijg je geen ineenstorting. Maar, ook volgens de QM, uiteindelijk stort die waarschijnlijkheidsgolf toch wel degelijk in (namelijk als we bekijken wat het resultaat is).
Hopelijk is het probleem hier duidelijk. En voor de lezer zou ik zeggen, voel je vrij om een betere verklaring te formuleren voor de rare resultaten van experimenten (a) en (b), of voel je vrij om te bedenken hoe je het meetprobleem kunt verklaren.
Wat is momenteel de meest populaire verklaring bij natuurkundigen? Meest populair is het probleem negeren. Het meetprobleem wordt afgedaan als een “woordspel” of “filosofie”. Wat is het de meest populaire verklaring bij mensen die het probleem niet willen negeren? Dan kom je uit op de “Many Worlds” verklaring. Die verklaring zegt, nee de golffunctie stort nooit in elkaar. Dus in experiment (a) krijg je een superpositie van het deeltje dat naar C en naar D gaat, een superpositie van elke detector die een “hit” geeft. EN: ook jij en jouw brein gaan in een superpositie. Dus jij observeert zowel een hit bij detector C als bij detector D. Nu zul je zeggen, ho wacht, we kunnen dit experiment echt doen en ik zie echt alleen maar bij 1 detector een hit. Nee zegt Many Worlds, bij elke meting splitst het universum en splits jij. Jouw kopie in een parallel universum ziet de andere uitkomst. Goed, let wel, dit is dus de meest populaire verklaring onder natuurkundigen die het probleem niet willen negeren.
Alleen volgens mij is Many Worlds niet alleen contra intuïtief, maar is het counterfactual. Deze verklaring ontkent ervaringen die jij hebt. Dat is voor mij een no-go. Als we dat toelaten dan kan je bijvoorbeeld ook zeggen, er is een 10% kans dat objecten naar boven vallen als je ze loslaat. Nu zul je zeggen, ho wacht, leuke theorie, maar ik zie gewoon dat dat niet gebeurt. Als nu de claim “ja maar jouw kopie in een parallel universum ziet objecten wel omhoog vallen” wordt geaccepteerd, dan kunnen we werkelijk elke theorie verdedigen.
Oftewel, in mijn opinie, is de Many Worlds theory een manier om het meetprobleem te negeren. We verzinnen gewoon een enorme hoeveelheid parallelle universa en nu hoeven we niet te verklaren waarom de golffunctie ineen stort.
Wat zou het dan wel kunnen verklaren? M.i. is er een voor de hand liggende verklaring, de zogeheten von Neumann-Wigner interpretatie (die ook “consciousness causes collapse” wordt genoemd). Het idee hier is simpel: normale materie (protonen, elektronen, en neutronen) kan geen collapse veroorzaken. Wat is elke meting aanwezig dat misschien bestaat uit iets anders dan normale materie? Het bewustzijn van de waarnemer. Dat wil overigens niet perse zeggen dat dat bewustzijn niet uit een ander soort “materie” bestaat, alleen maar dat het niet uit de materie bestaat die gelijk is aan waarschijnlijkheidsgolven.
Is deze verklaring waar? Geen idee, maar het is niet triviaal onwaar. Het lijkt me dat we weten dat we beginnen met een foton die gelijk is aan een waarschijnlijkheidsgolf (en dus niet ineengestort is) en we eindigen met een observatie van een foton (dus een ineengestorte golf). Oftewel de ineenstorting moet ergens tussen foton en observatie plaatsvinden. Oftewel, er is of “spontaneous collapse” (of “objective collapse” zoals dit ook genoemd wordt) ergens along the way (bijvoorbeeld als het foton de camera raakt) of de collapse vindt pas op het allerlaatst plaats, als de informatie bij het subject aankomt (dit wordt dan ook “consciousness causes collapse” of “subjective collapse” genoemd).
Goed, dit is de setting van het meetprobleem. De weg voorwaarts is m.i. niet om hier zenuwachtig of ontkennend over te doen, maar om te bedenken hoe we verschillende verklaringen, zoals “subjective collapse” kunnen toetsen. Het single foton visie project kan daar wellicht aan bijdragen. Waarom dat project daar aan kan bijdragen kan ik wel uiteen zetten, maar dat vereist wel weer een korte uitleg. Overigens werk ik momenteel aan een artikel om te beargumenteren waarom projecten a la het single foton visie kunnen helpen om “subjective collapse” te onderzoeken.
