V posledním dni roku 2025 skončila éra seriálu Stranger Things. Netflix se s ním vyznamenal. Divnější věci si získaly mnoho příznivců a sklidily impozantní množství cen. Autor tohoto textu se přiznává, že (zatím) neviděl ani jednu celou epizodu, jen trailery, ukázky a grafiku, která se kolem seriálu vyrojila. Ale populární fyzika, kterou jsou Stranger Things inspirované, se nedá přehlédnout. V prosinci o tom napsali ve zpravodajství Nature.
Je to fascinující záležitost, tedy pokud tvůrcům seriálu odpustíte vyčichlé klišé s tajnou vládní vědeckou laboratoří ve venkovském a veskrze fiktivním městečku Hawkins v Indianě, ve které kvůli paranormálním experimentům nedopatřením otevřeli bránu do paralelní dimenze Upside Down. Kdoví proč není plná plyšáků a sladkostí, ale divných monster, s nimiž si musejí místní poradit.
Jak se sluší na seriály balancující na pomezí science-fiction a fantasy, Stranger Things laškují s řadou fyzikálních konceptů. Elektromagnetismus, Planckova konstanta. Daleko nejvíc se ale seriál točí kolem jedné z nejvíc odvázaných a sci-fi interpretací kvantové mechaniky, mnohasvětové (Many-worlds) interpretace Hugha Everetta z roku 1957.
Podle této odvážné představy objektivně existuje univerzální vlnová funkce a nedochází k žádným kolapsům vlnových funkcí. Všechny možné výsledky kvantových měření existují dál, jen se realizují každý v jiném světě či „dimenzi,“ které neustále pučí závratnou rychlostí. Mnohasvětová znamená doopravdy hodně, hodně světů.
Evoluce reality je podle této představy tvrdě deterministická a lokální. I když je to opravdu hodně sci-fi koncept, přesto zůstává součástí mainstreamu interpretací kvantové mechaniky, společně s kodaňskou interpretací a Bohmovou mechanikou (de Broglie-Bohmova teorie nebo též nebo teorie pilotní vlny). Podle nedávného hlasování mezi kvantovými fyziky je mnohasvětová interpretace třetí nejoblíbenější.
Pro řadu fyziků je to jen obtížně skousnutelné. Jak říká teoretický fyzik Jorge Pullin z Lousiana State University v Baton Rouge, pokud platí, že jednotlivé světy navzájem neovlivňují, nelze mnohasvětovou interpretaci ověřit.
Jiný teoretický fyzik Sean Caroll z Johns Hopkins University v Baltimoru je naopak přesvědčený, že mnohasvětová intepretace je nejvíce elegantní vysvětlení kvantových podivností, představuje nejjednodušší verzi kvantové mechaniky a pěkně sedí na všechna data. Nemluvě o tom, jak se šeptá v temných koutech fyzikálních laboratoří, kvantové počítače možná počítají nejen v našem, ale i v jiných světech, a proto jsou tak výkonné.
Jiná věc je, že dimenze Upside Down je vážně hodně jiná než naše realita, k čemuž fyzici nesměle namítají, že by jiné dimenze měly být v kontextu mnohasvětové interpretace spíš docela podobné té naší a rozhodně by mělo být prakticky nemožné mezi nimi cestovat nějakými portály, jak se to děje ve Stranger Things. Na druhou stranu ale, když je světů opravdu extrémně mnoho? Doktor Strange nebo Spiderman by mohli vyprávět…
Video: Stranger Things | Official Final Trailer | Netflix
Video: Stranger Things 5 | Trailer k 2. části | Netflix
Literatura
Smíříme se s nezměrným mnohovesmírem?
Autor: Stanislav Mihulka (20.06.2013)
Pohánějí kvantovou mechaniku paralelní světy?
Autor: Stanislav Mihulka (01.11.2014)
Přepnutí z relativity do kvantové fyziky vyvolává kvantová tornáda
Autor: Stanislav Mihulka (07.01.2022)
Diskuze:
A co interference?
František Luft,2026-01-12 21:19:23
Ke štěpení možností dochází při měření? Pak ale Everett odstraňuje pouze problém s neurčitostí výsledků měření, ale zůstává problém, co je to "měření"? Podle čeho vesmír pozná že je měřen a že se má štěpit a kdy nastal ten okamžik štěpení?
Nebo ke štěpení dochází i bez pozorovatele a teorie tím pádem odstraňuje problém měření? Možnosti různých vývojů generuje už samotná kvantová neurčitost, takže každá možnost má svůj vesmír i bez pozorovatele? Jak se potom vysvětlí kvantová interference možností, když v každém vesmíru nastala jenom jedna? To spolu musí vesmíry ještě dodatečně interagovat nebo jak teda?
Re: A co interference?
Pavel Kaňkovský,2026-01-13 01:45:10
To "štěpení při měření" je dekoherence. Při měření (či pozorování) kvantového jevu dochází k tomu, že jeho výsledky mají vliv na mnoho dalších částic, další vývoj už nelze věrohodně popsat jen stavem původní částice či částic, ale musí se tam zahrnout i měřící zařízení, osoba, která pozoruje, a vůbec neustále se zvětšující okolí. Tím se od sebe ty stavy, které se původně lišily jen málo, víc a a víc vzdalují a snižuje se jejich schopnost vzájemně interferovat, čili to vypadá to, jako by se u původních částic jejich čistý kvantový stav (který byl jednou superpozicí) rozpadnul na smíšený (který je statistickým souborem více čistých stavů).
Re: Re: A co interference?
František Luft,2026-01-13 11:56:57
Já tu diskutuju Rverettovskou interpretaci. Vy, jak jsem to pochopil mi vysvětlujete mechanizmus, který je nazýván jako kolaps vlnové funkce při měření. Dekoherence není kolaps. Mechanizmus dekoherence znamená provázání kvantového systému s makroskopickým systémem. Všechny kvantové možnosti se provážou s možnostmi makrosystému, což v důsledku zruší fázové vztahy mezi kvantovými možnostmi. Vývoj kvantových možností tudíž dále neumožní interferenční jevy, prakticky se změnil na vývoj klasických možností. Ale stále je to nekonečně možností. Při měření ale pozorujeme jenom jednu, jako výsledek.
Re: Re: Re: A co interference?
Pavel Kaňkovský,2026-01-15 00:42:40
Nevysvětloval jsem kolaps. Vysvětloval jsem, proč dekoherence ve výsledku vypadá jako kolaps.
Re: A co interference?
F M,2026-01-15 11:01:07
Měření je (v tom významu) už to, že někde je ta částice se kterou to interaguje, pozorovatel, myšleno člověk či přístroj v tom jak je většinou chápán není nutný, nebo naopak vše svým způsobem měří vše. "Měří" třeba atmosféra sluneční vítr (částice/pole), měří detektor neutrin, ale i ten přírodní (oceán), měří atomové hodiny, ale i skála kde probíhá rozpad uranu. Pokud někde není nic (myšleno relevantního pro danou interakci, třeba rozpad jádra má co potřebuje) tak se nic nestane. Nic moc víc za tím nehledejte.
Tedy myslím to v tom smyslu "podle čeho to vesmír pozná", ta myšlenka je tak nějak špatně už od základu.
Tuším zde je jediný rozdíl (ten hlavní ze kterého se vychází) opravdu jen v tom, že místo klasického rozkladu je to bráno jako zachycení jen té části (funkce) která je zrovna v tom našem vesmíru (náš vesmír je zrovna ten kde třeba ten rozpad proběhl zrovna takto). Tedy popisované jevy jsou stejné a nic se nemění (pro náš vesmír). Už jen proto, že by se to dalo nějak poznat. Ale je samozřejmě možné, že časem se najdou dalším studiem věci které jedno, nebo druhé či oboje vyloučí.
Re: Re: A co interference?
František Luft,2026-01-15 13:37:10
Neptal jsem se na kvantovku, ale jak to myslel Everett. Co popisujete v prvním odstavci je ve standardní kvantovce jev dekoherence. Ve standardní kvantovce, v Kodaňské interpretaci vesmír "pozná" měření, až když to změří člověk.
Tady ano, už podle úvodního obrázku se vesmíry štěpí těmi možnostmi. Tak si představte že provádíte dvojštěrbinový experiment, ve kterém je interferenční obrazec na stínítku vysvětlitelný dvěma možnými průchody elektronu přes štěrbiny, protože ty možnosti spolu interferují. Jak by bylo možné vysvětlit interferenci, kdyby elektrony neměly každý jenom jednu možnost?
Re: Re: Re: A co interference?
F M,2026-01-16 07:14:40
Pokud nejsem úplně mimo, tak ten elektron "měří" ta podložka a 1 elektron (foton) ten obrazec nevytvoří. Obrazec vzniká až průchodem mnoha částic, při měření takový a bez makový. A u toho ten člověk není potřeba, měřící přístroj je jen speciálně uplácaný, aby se to lépe ukázalo a podobně, jinak to funguje i v přírodě a nemusí se koukat ani veverka stačí šutr, nebo mrak plynu. To potom můžeme měřit třeba jako ty poločasy rozpadu, nebo emise záření fotonů.
V reálu jeden elektron projde nakonec jednou cestou (realizuje se jen jedna možnost z celé té superpozice), protože to skončí na té podložce. No a zde (everett) to prostě proběhne vše, všechny možnosti, ale v našem vesmíru se ukáže možnost 1 a v jiných další.
Možná je to lepší napsat tak, že náš vesmír je jen ta část té existence elektronu, která "zůstává" v našem vesmíru. Zkrátka my vidíme tu superpozici v každém případě, protože nic jiného tu není.
Re: Re: Re: Re: A co interference?
F M,2026-01-16 13:41:23
Pardon, my vidíme výsledek toho zhroucení.
Re: Re: Re: Re: Re: A co interference?
František Luft,2026-01-16 20:47:21
Jeden elektron obrazec nevytvoří, ale kam dopadne je ovlivněné těmi dvěma možnostmi, kterou štěrbinou mohl proletět. To platí pro všechny elektrony, které vytvoří ten obrazec.
Můžeme předpokládat, že reálně proletěl jenom jednou, ale i tak ta možnost druhé se podepíše na výsledku. To je formalizmus kvantovky a kvantovka funguje. Nemusí to vyvracet Everettovu interpretaci, ale jen za předpokladu, že v každém vesmíru se sice realizuje jenom jedna z možností, ale vesmír musí zachovat i informaci o všech ostatních možnostech, aby byla pozorovatelná interference. Libovolně dlouho do budoucna
Neboli, v jednom vesmíru je např. Schodingerova kočka živá ale musí ten vesmír evidovat i informaci, že může být mrtvá, aby pak tu informaci případně použil. A je otázka, jestli Everett přinesl nějaké vylepšení? (S tím kolapsem nemáte pravdu, ale to už je jiné téma)
A co zachování hmoty a energie?
Martin Novák2,2026-01-11 11:16:12
Kde se bere hmota a energie pro všechny ty nové paralelní vesmíry?
To pro vysvětlení nelokality kolapsu vlnové funkce zahodíme zákon o zachování hmoty a energie?
Nehledě k tomu že ta teorie naprosto nic neřeší, ke kolapsu vlnové funkce stále dochází, nějak se musí rozhodnout co bude v našem vesmíru, co v jiném vesmíru a zajistit aby nevznikly dva stejné stavy v jednom vesmíru. Takže k přenosu informace stejně dojde.
Re: A co zachování hmoty a energie?
Jiří Koucký,2026-01-11 16:57:57
No, vzhledem k tomu, že podle jisté, víceméně nerozporné hypotézy je celková energie vesmíru nulová (kladná energie hmoty ve vesmíru ve všech jejích formách je přesně vyvážena zápornou energií gravitace) tak s fundamentálním zákonem zachování energie (s ohledem na ekvivalenci hmoty a energie se to týká i hmoty) nebudou mít paralelní vesmíry žádný problém. Ostatně, kdyby to byl neřešitelný problém, tak by byl neřešitelný i pro náš vlastní Vesmír, i kdyby byl pouze a jenom jeden jediný.
Pokud jde o rozhodování co bude v "našem" vesmíru a co v tom nově vzniklém, tak takové rozhodování se nekoná. Při NEKOLAPSU vlnové funkce (za předpokladu, že existují dvě možné varianty) dojde k bifurkaci, přičemž oba vesmíry jsou rovnocenné - tedy "naše" a v obou paralelních vesmírech se v daném okamžiku vyskytuje i ten samý pozorovatel, který nepochybně v dalším okamžiku, kdy dojde k NEKOLAPSU vlnové funkce někde na tom pozorovateli, přestane být oním původním "našim" pozorovatelem, ale on si toho vůbec nemůže všimnout.
Jinak, páně Everettova myšlenka je mimořádně půvabná a osobně mi je velmi sympatická, má jen jednu drobnou nectnost. Pokud jsou příslušné vznikající vesmíry skutečně poctivě paralelní ve všech rozměrech, tak je tato teorie zřejmě nefalzifikovatelná, což ji dost diskvalifikuje. Na druhou stranu nikde není řečeno, že několik (tím míním o něco méně než nekonečno) oněch vesmírů které eventuálně tvoří multiverzum, by nemuselo být zase až striktně paralelních (třeba jen v některých rozměrech) a pak by to už třeba mohlo jít.
Re: Re: A co zachování hmoty a energie?
Martin Novák2,2026-01-11 20:02:36
Evoluce reality je přísně lokální.
Takže je klidně možné že u dvou provázaných elektronů nebo fotonů můžeme naměřit stejný spin? Protože funkce nekolabuje a tajuplná komunikace na dálku se nekoná tak ta druhá částice v superpozici by měla mít spin náhodný.
Taky píšou: "Na druhou stranu ale, když je světů opravdu extrémně mnoho?"
Těch světů by mělo být asi tolik jako:
Všechny kolapsy vlnových funkcí od počátku vesmíru^všechny kolapsy vlnových funkcí od počátku vesmíru.
Každým kolapsem vlnové funkce v každém vesmíru se vytváří vesmír nový kde každým kolapsem se vytváří další...
To je o dost víc než jenom extrémně mnoho...
Mně to přijde jako řešení s nekonečnou složitostí.
Re: Re: Re: A co zachování hmoty a energie?
Roman Gramblička,2026-01-12 06:45:04
souhlas, taky mám ten dojem
Re: Re: Re: A co zachování hmoty a energie?
Pavel Kaňkovský,2026-01-13 01:15:37
Kdysi jsem četl nějaké vysvětlení od Davida Deutsche. Není zdaleka zaručeno, že jsem to pochopil, a už vůbec není zaručeno, že si to pamatuju dobře, ale snad to bylo nějak takto:
Předpokládejme, že máme pár provázaných částic a každou z nich změřím a získám jeden ze dvou výsledků. To mi dá superpozici stavů, které lze rozdělit do čtyř skupin podle toho, jaké byly výsledky těch měření, přičemž dvě skupiny jsou dobré a dvě špatné. Ale u těch špatných dojde k nečemu na způsob destruktivní interference, takže jejich amplituda je nulová, nebo přinejlepším zanedbatelně malá.
Myslím, že to byl nějak elegantně demonstrováno na Heisenbergových maticích.
Re: Re: A co zachování hmoty a energie?
Vít Výmola,2026-01-12 23:28:13
A minimálně v jednom z těchto vesmírů existuje nesmrtelná kočka, která přes veškerou pravděpodobnost přežila všechny pokusy ji zabít v krabici.
Re: A co zachování hmoty a energie?
Pavel Kaňkovský,2026-01-13 01:33:51
Otázka "Kde se bere hmota a energie pro všechny ty nové paralelní vesmíry?" je úplně zcestná.
U částice, která je v superpozici více různých kvantových stavů, se také neptáte, odkud se se vzaly všechny ty částice a jejich energie pro všechny různé stavy.
A tady je v superpozici různých stavů celý vesmír.
Re: Re: A co zachování hmoty a energie?
Martin Novák2,2026-01-13 13:00:29
V tom případě je vaše interpretace významu slov "vzniká" a "existuje" úplně jiná než moje.
Ne, u částice která je v superpozici se neptám odkud se vzaly všechny ty částice, protože na rozdíl od mnohasvětové interpretace je nepovažuji za skutečně reálné.
Re: Re: Re: A co zachování hmoty a energie?
Pavel Kaňkovský,2026-01-15 00:57:36
V moderní fyzice může být i existence dost pofidérní záležitost. Vemte si takový Unruhův jev: jeden pozorovatel vidí všude kolem vakuum, druhý pozorovatel prostor naplněný různými částicemi. Existují ty částice nebo ne?
A je to dost zajímavý názor, že ty "mnohosvěty" považujete za reálnější než různé kvantové stavy jedné částice v superpozici, když ta "mnohosvětost" je podle jmenované interpretace právě a pouze superpozice (akorát že v tomto případě je to systém částic zvící celého vesmíru).
Re: Re: Re: Re: A co zachování hmoty a energie?
F M,2026-01-16 13:54:24
Opravdu jsem o to ani nezakopl a nebudu se mít čas podívat, ale předpokládám (uvažuji), že ty virtuální částice (pole) jsou toho součástí a ta jejich energie může být všechna platná, jen v různých vesmírech. Tedy by naopak ty "naše" částice/vesmír jsou jen oškubaná verze a energie je dost už z tohoto důvodu (nebo přesněji energie prostě je haha).
Tedy to, že bavit se o energii vesmíru je něco úplně jiného a asi neznámého, minimálně relativního ;-) podepíšu.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
