چگونه واقعیت ممکن است مجموع همه واقعیت های ممکن باشد

این یک دیدگاه رادیکال از رفتار کوانتومی است که بسیاری از فیزیکدانان آن را جدی می گیرند. گفت: “من آن را کاملا واقعی می دانم.” ریچارد مکنزی، فیزیکدان دانشگاه مونترال.

اما چگونه می‌توان تعداد بی‌نهایت مسیر منحنی را به یک خط مستقیم اضافه کرد؟ طرح فاینمن، به طور کلی، این است که هر مسیر را طی کنید، عمل آن را مح،ه کنید (زمان و انرژی لازم برای پیمودن مسیر)، و از آن عددی به نام دامنه دریافت کنید که به شما می گوید چقدر احتمال دارد که یک ذره آن مسیر را طی کند. سپس تمام دامنه ها را جمع می کنید تا دامنه کل ذره ای که از اینجا به آنجا می رود را بدست آورید – انتگرالی از همه مسیرها.

ساده‌لوحانه، مسیرهای منحرف به‌اندازه مسیرهای مستقیم محتمل به نظر می‌رسند، زیرا دامنه هر مسیر منفرد همان اندازه است. اگرچه بسیار مهم است که دامنه ها اعداد مختلط هستند. در حالی که اعداد واقعی نقاط روی یک خط را مشخص می کنند، اعداد مختلط مانند فلش عمل می کنند. فلش ها در جهت های مختلف برای مسیرهای مختلف اشاره می کنند. و دو فلش که از هم دور هستند جمع صفر است.

نتیجه این است که برای ذره ای که در فضا حرکت می کند، دامنه مسیرهای کم و بیش مستقیم همه اساساً در یک جهت قرار می گیرند و یکدیگر را تقویت می کنند. اما دامنه مسیرهای پر پیچ و خم به هر سمتی اشاره می کند، بنابراین این مسیرها بر خلاف یکدیگر عمل می کنند. فقط مسیر خط مستقیم باقی مانده است، که نشان می دهد چگونه مسیر ک،یک واحد با حداقل عمل از گزینه های کوانتومی بی پایان پدیدار می شود.

فاینمن نشان داد که انتگرال مسیر او معادل معا، شرودینگر است. مزیت روش فاینمن نسخه شهودی تری برای نحوه برخورد با دنیای کوانتومی است: همه احتمالات را خلاصه کنید.

مجموع همه امواج

فیزیکدانان به زودی ذرات را به ،وان تحریکات در میدان های کوانتومی– موجودیت هایی که در هر نقطه فضا را با مقادیر پر می کنند. جایی که یک ذره ممکن است از مک، به مکان دیگر در مسیرهای مختلف حرکت کند، یک میدان ممکن است به طرق مختلف در اینجا و آنجا موج بزند.

خوشبختانه، مسیر انتگرال برای میدان های کوانتومی نیز کار می کند. گفت: «معلوم است که چه باید کرد جرالد دان، فیزیکدان ذرات در دانشگاه کانکتیکات. “به جای اینکه همه مسیرها را جمع کنید، روی تمام تنظیمات فیلدهای خود جمع کنید.” شما ترتیبات اولیه و نهایی این رشته را شناسایی می کنید، سپس هر سابقه ممکنی را که آنها را به هم مرتبط می کند در نظر بگیرید.

خود فاینمن به مسیر جدایی ناپذیر آن تکیه کرد توسعه دهد یک تئوری کوانتومی میدان الکترومغناطیسی در سال 1949. دیگران چگونگی مح،ه اعمال و دامنه میدان‌هایی را که نماینده نیروها و ذرات دیگر هستند، بررسی ،د. هنگامی که فیزیکدانان مدرن نتیجه یک برخورد در برخورد دهنده بزرگ هادرون در اروپا را پیش بینی می کنند، انتگرال مسیر زیربنای بسیاری از مح،ات آنها است. فروشگاه هدیه در آنجا حتی یک لیوان قهوه می فروشد که معا، ای را نشان می دهد که می تواند برای مح،ه ،صر اصلی انتگرال مسیر استفاده شود: عمل میدان های کوانتومی شناخته شده.

دان گفت: «این برای فیزیک کوانتومی کاملاً اساسی است.

علیرغم پیروزی در فیزیک، انتگرال مسیر، ریاضیدانان را مضطرب می کند. حتی یک ذره ساده که در فضا حرکت می کند مسیرهای بی نهایت زیادی دارد. فیلدها بدتر هستند، با مقادیری که می توانند به روش های بی نهایت در مکان های بی نهایت تغییر کنند. فیزیکدانان تکنیک‌های هوشمندانه‌ای برای مق، با برج بی‌نهایت‌ها دارند، اما ریاضی‌دانان استدلال می‌کنند که انتگرال هرگز برای کار در چنین محیطی بی‌نهایت طراحی نشده است.