Kvantdarwinisme er hvor naturlig udvælgelse opfylder kvantemekanik

Ordet Darwinisme er blevet en synecdoche for alle de mekanismer, der indgår i Malthusian-begrebet "overlevelse af de fedeste" - tanken om, at de stærkeste medlemmer af et system overlever at reproducere og videregive deres genetik til afkom. Men naturlig udvælgelse behøver ikke begrænses til Darwins finker. Når vi anvender denne ide på fysik, får vi kvantedarwinisme, teorien om, at de biologiske styrende love gælder for partikler.

Det er meget at tage ind, så lad os starte fra begyndelsen.

Klassisk fysik, der omfatter newtonske bevægelseslove, elektrodynamik, termodynamik og generel relativitet, kommer fra kvanteverdenen, men universets to forståelser passer ikke perfekt sammen. I klassisk fysik bevæger verden sig og arbejder med en vis form for elegance. I kvantfysik er der derimod kaos på atomskalaen. Forskere kan ikke virkelig forudsige, hvad der vil ske - alt, hvad vi har, er sandsynligheder for hvad kunne ske.

I 2003 foreslog en teoretisk fysiker ved navn Wojciech Zurek og et par af hans kolleger Quantum Darwinism at forbinde de to systemer. Som du måske allerede ved, i kvantemekanik har måling af et system tendens til at påvirke dette system direkte. Dette måleproblem opstår, fordi forskellige kvantetilstande er overlejret på hinanden og skaber paradoksale situationer, hvor en partikel eksisterer i modstridende forhold på samme tid.

Selvfølgelig ses vi kun en begivenhed forekommer faktisk. Når vi ser disse begivenheder ud fra en klassisk linse, giver systemet kun ét resultat.

Kvantdarwinismen forklarer, at overlejrede stater er "udvalgt" baseret på, hvad der er bedst foretrukket og forudsigeligt under klassiske stater. Darwinismen vælger muligheder fra kvantesystem baseret på trykket i det klassiske system.

Zurek beskriver det hele i et 2009-papir, men der er nogle egentlige beviser, der understøtter kvantedarwinismen. En undersøgelse fra 2010 tog billeder af lårstrukturer på kvantepotte og fandt ud af, at eksistensen af ​​periodiske ar-afkomstater udvikler sig til en mere robust tilstand. Denne form for atomudvikling i retning af en stabil eksistens er, hvad du ville forudsige under kvantdarwinismen.

Det større punkt i kvantedarwinismen er imidlertid ikke blot, at det kunne være nøglen til at hjælpe bro over to fysikskoler bestemt af en kløft. Det giver også støtte til tanken om, at darwinismen - den overlevendes mest overlevende - er universel for alle andre naturlige processer i universet. Det forklarer ikke bare, hvorfor noget liv udvikler sig, og andet liv dør ud - det forklarer også, hvorfor nogle partikler og fysiske processer opstår, og hvorfor andre ikke gør det. Kvantemekanik tænkes ofte som en tilsyneladende tilfældig proces, men det viser sig at den atomverden, vi ikke kan se, virker meget som den økologiske verden, vi oplever hver dag.

Vi er langt fra at være i stand til at relabelere "teorien" af kvantedarwinismen til "lov". Men vær ikke overrasket, hvis du begynder at høre mere og mere om det i de næste par årtier. Større, kraftigere fysiske instrumenter gør det muligt for os at observere ting, vi ikke engang har drømt om - herunder de heldige partikler, der er stærke nok til at udvikle sig.