Ebben a bejegyzésben elmesélem a publikációmat – a COS-modellt – egyszerű nyelven. Ehhez mindössze egy kvantumlabdára, egy furcsa macskaköves útra és egy kis képzelőerőre lesz szükség. (Kockás füzet és kakaó nem kötelező, de nagyon ajánlott.) Már most szólok, hogy nem mindig a sárga köves úton kell haladjunk!
A klasszikus világ
Kezdjük a klasszikus fizikával, Newton és Einstein világával. Tegyünk egy labdát a macskaköves útra, és gurítsuk el. A klasszikus világban a macskaköves út inkább egy tükörsima, egyenes aszfaltpályához hasonlít, ahol a labda viselkedése mindig kiszámítható. Pontosan megmondható, milyen irányba indul és milyen sebbességgel érkezik a következő kőre. Minden mozdulat előre meghatározott: ez a klasszikus fizika világa, ahol az idő folytonos, az út determinisztikus, és a valóság olyan, mint egy óraszerkezet – pontos, visszaforgatható és stabil. Imádnivaló!
A kvantumvilág
A kvantumvilágban azonban a dolgok egészen másként működnek. A kvantumlabda nem egyetlen macskakövön gurul végig, hanem minden lehetséges macskakövön egyszerre. A macskakő azt jelenti itt, hogy az út nem sima, hanem apró, megszámolható lépésekből áll. És ráadásul a labdáról vannak dolgok, amiket nem tudunk egyszerre megmondani: vagy az irányát ismerjük, vagy azt, hol van – de a kettőt együtt nem.
Ha például két kapura rúgjuk, akkor nem az egyikbe vagy a másikba megy be – hanem mindkettőbe egyszerre. Legalábbis addig, amíg nem nézünk oda. Mert abban a pillanatban, hogy odanézünk, már csak az egyik kapuban lesz gól. Ez a híres kétréses kísérlet kvantumos megfelelője: a labda összerezeg (okos fizikusok szerint interferál) önmagával, majd hirtelen „összeomlik” – mintha kipukkadna a lehetőségek buboréka, és csak egyetlen valóság válna láthatóvá.
A világ itt már nem teljesen determinisztikus. De még mindig feltételezzük, hogy a pálya – az út, amin a labda halad – valahol előre meg van adva.
A COS-modell világa
A COS-modell (Összeomló Struktúrájú Téridő) itt lép be, és egy még radikálisabb változást javasol. Ebben a világban nemcsak a labda különös – maga az út sem folytonos, hanem kvantált, változó, és a pattogás során jön létre.
A kvantumlabda már nem egy egyszerű gömb. Állapota folyamatosan változik a környezetével együtt. Egyes köveknél összenyomódik, vagy épp megnő, néha pirosan izzik, máskor szőrös lesz, vagy tűz forró. Van, hogy a hangja sem hallatszik, máskor olyan, mintha egy ostor csattanna fel, amikor földet ér. És ami a legfontosabb: nem csak pattog az úton – alakítja is azt. A macskakövek elmozdulnak, elhalványulnak, újra megjelennek. Az út nem statikus, hanem együtt formálódik a labda mozgásával. A labda nemcsak utasa ennek a világnak, hanem alkotója is.
A kvantum-macskaköves út tehát nem egy szép szabályos kerti ösvény. Vannak rajta kemény, gránitszerű kövek, amik stabilak és mozdíthatatlanok. Más kövek puha, homokszerű anyagból vannak – a kvantumlabda beléjük süpped, nyomot hagy. Vannak kövek, amik hiányoznak vagy láthatatlanok, és csak akkor bukkannak elő, amikor a labda rájuk érkezne. Némelyik kő mintha lejtős lenne, vagy erősebben húzna, mintha egy „helyi gravitáció” érvényesülne – de valójában a téridő topológiája dönt róla, hogy merre vonz az út.
A COS-modell új szemlélete: nemcsak a labda viselkedik furcsán, hanem maga az út is – egy kvantált gráfhálózat, ahol a téridő nem előre megadott háttér, hanem pattogás közben alakul ki. A világ nem előre készen van, hanem menet közben szövődik.
A kövek – azaz a téridő pontjai – össze vannak kötve láthatatlan fonalakkal, úgynevezett filamentumokkal. Mintha a kövek szomszédsági hálózatot alkotnának: van, ahol ezek a kapcsolatok szorosabbak, máshol gyengébbek, van, ahol nem is léteznek. Ezek a kapcsolatok döntik el, hogy mely utak tudnak „összerezegni”, és melyek oltják ki egymást. Mintha az egyik út döngölt föld lenne, a másik gránit – és csak a hasonlók hangolódhatnak össze. A COS-modell szerint a topológiai jellemzők – például az Euler-karakter – meghatározzák, hogy két út egyáltalán képes-e „együtt pattogni”. Ha két út topológiai jellemzői nagyon eltérnek, akkor nem tudnak együtt pattanni – az interferenciájuk semmivé lesz.
És a legkülönösebb rész, hogy a COS-modell szerint az idő sem folytonos. Nem egy előre meghúzott vonal, hanem a pattogások sorozata. A következő kő csak akkor jelenik meg, amikor a labda éppen oda pattanna. Olyan, mintha a valóság lépésről lépésre épülne fel, ahogy a labda halad előre.
Mi a valóság?
A COS-modell szerint nem az út a valóság, és nem is a labda. A valóság maga a pattogás. Az a dinamikus esemény, amely létrehozza az utat, formálja a labdát, és összekapcsolja a múltat a jövővel.
A téridő nem adott, hanem lépésről lépésre épül. A labda nem mozog egy fix úton, hanem maga hagy nyomot, megváltoztat, teremt. A világ nem valami, amin áthaladunk. A világ maga az, ahogyan éppen pattogunk.
Mit nyerünk ezzel a szemlélettel?
A COS-modell nem csak egy újabb elméleti játék. Azzal, hogy a téridőt nem fix háttérként, hanem pattogásokból kibomló, kvantált gráfhálózatként értelmezzük, esélyt kapunk arra, hogy a kvantummechanikát és a gravitációt – a két legnagyobb fizikai elméletünket – egy közös, dinamikus nyelven írjuk le. Ez nem csak szebb, letisztultabb elmélethez vezethet – hanem új, eddig elképzelhetetlen fizikai jelenségek felfedezéséhez is. Nem csak a labdát, hanem magát a pályát is be tudjuk hangolni. A COS-modell világa nem a megszokott fizika toldozott változata – hanem egy új világ, ahol a valóság valóban dinamikusan születik meg minden egyes pattogásban.
Legközelebb, amikor macskaköves úton jársz, gondolj bele: lehet, hogy épp Te pattintottad oda a valóságot.