Kvantdarwinismen er der naturlig utvalg møter kvantemekanikk

Ordet darwinisme har blitt en synecdoche for alle mekanismene som følger med det malthusiske konseptet om «de overlevende av de fitteste» - tanken om at de sterkeste medlemmene av et system overlever for å reprodusere og overføre deres genetikk til avkom. Men naturlig utvalg trenger ikke være begrenset til Darwins finker. Når vi bruker denne ideen til fysikk, får vi kvantumdarwinisme, teorien om at de styrende lovene i biologi gjelder partikler.

Det er mye å ta med, så la oss starte fra begynnelsen.

Klassisk fysikk, som omfatter newtonske bevegelseslover, elektrodynamikk, termodynamikk og generell relativitet, kommer fra kvanteverdenen, men de to forståelsene i universet passer ikke pent sammen. I klassisk fysikk beveger verden seg og opererer med en viss type eleganse. I kvantfysikken er derimot kaos på atomskalaen. Forskere kan ikke virkelig forutsi hva som vil skje - alt vi har er sannsynligheter for hva kunne skje.

I 2003 foreslo en teoretisk fysiker ved navn Wojciech Zurek og noen av hans kollegaer Quantum Darwinism å knytte de to systemene. Som du kanskje allerede vet, i kvantemekanikk har måling av et system en tendens til å påvirke dette systemet direkte. Dette måleproblemet oppstår fordi forskjellige kvanteforhold overlappes på hverandre og skaper paradoksale situasjoner der en partikkel eksisterer i motstridende forhold samtidig.

Selvfølgelig ser vi bare en hendelsen skjer faktisk. Når vi ser på disse hendelsene fra en klassisk linse, gir systemet bare ett utfall.

Kvantumdarwinismen forklarer at overordnede stater er "utvalgt" basert på hva som er best foretrukket og forutsigbar under klassiske stater. Darwinismen velger muligheter fra kvantesystemet basert på trykket i det klassiske systemet.

Zurek skisserer hele greia i et 2009-papir, men det er noen konkrete bevis som støtter quantum-darwinismen. En 2010-studie tok bilder av arrstrukturer på kvantepotter, og fant at eksistensen av periodiske ar-avkomstater utvikler seg til en mer robust tilstand. Denne typen atom evolusjon mot en stabil eksistens er det du vil forutsi under kvantumdarwinismen.

Det større poenget med kvantdarwinismen er imidlertid ikke bare at det kan være nøkkelen til å hjelpe bro over to fysikkskoler bestemt av en kløft. Det gir også støtte til ideen om at darwinismen - den overlevende av de sterkeste - er universell for alle andre naturlige prosesser i universet. Det forklarer ikke bare hvorfor noe liv utvikler seg og annet liv dør ut - det forklarer også hvorfor enkelte partikler og fysiske prosesser oppstår og hvorfor andre ikke gjør det. Kvantemekanikk regnes ofte som en tilsynelatende tilfeldig prosess, men det viser seg at atomverdenen vi ikke kan se, fungerer veldig mye som den økologiske verden vi opplever hver dag.

Vi er langt fra å være i stand til å relablere "teorien" til kvantdarwinismen, til "lov". Men vær ikke overrasket hvis du begynner å høre mer og mer om det i de neste tiårene. Større, kraftigere fysikkinstrumenter lar oss observere ting vi ikke engang har drømt om - inkludert de heldige partiklene som er sterke nok til å utvikle seg.