הסיטואציה: למה סטאפ בכלל מגיע לשאלה הזאת?
סטאפ מתחיל מן ההבדל העמוק בין הפיזיקה הקלאסית לבין התמונה הקוונטית. בפיזיקה הקלאסית אפשר לדמיין עולם פיזיקלי שמתפתח מעצמו, ואילו הידיעה שלנו עליו היא רק תוצר צדדי. במאמר הזה סטאפ מדגיש שבמכניקת הקוונטים האורתודוקסית התמונה שונה: התיאוריה נבנתה מלכתחילה כדי לקשר בין המצב הפיזיקלי לבין מה שאנחנו יכולים לדעת ולחוות.
לכן אצל סטאפ “ידע” אינו הערה פילוסופית בצד. הוא מזכיר שהגוף והמוח של הצופה שייכים לעולם הפיזיקלי הקוונטי, ובמקביל תהליך רכישת הידע נכנס לתיאור עצמו. כל אירוע מדידה מתחיל בפעולת בדיקה: הצופה בוחר איזו שאלה לשאול את הטבע, ואז מתקבלת תשובה מסוימת.
המהלך הבסיסי אצל סטאפ
הנקודה החשובה היא שהעדכון אינו רק שינוי במחברת של הצופה. הוא חלק מן התיאור של המצב הקוונטי עצמו.
מה בדיוק קורה לעבר?
כדי להסביר זאת סטאפ משתמש ברעיון שהוא מכנה “זמן תהליך”. בכל שלב כזה מתרחשת מדידה והמצב הקוונטי מצטמצם לחלק שמתאים לידע החדש שנוצר. מן המצב החדש אפשר להמשיך את המשוואות לא רק קדימה, אלא גם לאחור, וכך מתקבלת היסטוריה קוונטית חדשה שמתאימה למצב הנוכחי.
להיסטוריה הזאת הוא קורא העבר האפקטיבי. מבחינת התחזיות הבאות, המצב החדש מתנהג כהמשך של אותו עבר אפקטיבי חדש. סטאפ כותב שכל תצפית יוצרת היסטוריה חדשה לאחור בזמן, ושבקריסה מסולקים העקבות האמפיריים של העבר האפקטיבי הקודם. מבחינתו זו אחת התכונות המוזרות והמרכזיות של מכניקת הקוונטים האורתודוקסית.
התהליך הפיזיקלי הממשי אצל סטאפ ממשיך קדימה, אבל בכל שלב הוא יוצר מאחוריו היסטוריה אפקטיבית חדשה התואמת את הידע החדש. לכן ההווה והעבר האפקטיבי אינם שתי שכבות מנותקות.
איך מכאן מגיעים להשפעה שנראית כאילו היא פועלת לאחור?
במכניקת הקוונטים הרגילה, הטבע בוחר בין תוצאות אפשריות לפי הסתברויות קבועות. סטאפ שואל מה יקרה אם הבחירות האלה אינן מקריות לחלוטין, אלא קיימת סיבה שמטה אותן. הוא מראה שאז ההטיה בהווה יכולה להופיע גם ברשומה של אירוע מוקדם יותר, משום שהמצב החדש מגדיר מחדש את העבר האפקטיבי שמתאים לו.
הוא נותן דוגמה שבה מערכת נמדדה בעבר ונוצרה רשומה רחוקה של התוצאה. בהווה מבצעים מדידה נוספת. אם בחירת הטבע בהווה מוטה, ההטיה יכולה לשנות את ההסתברות שבה תתגלה בעתיד הרשומה הרחוקה של האירוע המוקדם. בדוגמה שלו, הסתברות של 50 מול 50 יכולה להפוך ל־100 אחוז בכיוון אחד. סטאפ מתאר זאת כהשפעה של הבחירה בהווה על הרשומה הרחוקה וכשינוי של העבר האפקטיבי.
הנקודה אצל סטאפ חזקה יותר מרמז כללי על זמן. הוא טוען שהמנגנון כבר נמצא בתוך תורת המדידה האורתודוקסית: מצב חדש בהווה יוצר עבר אפקטיבי חדש, והטיה בבחירת התוצאה בהווה יכולה לשנות את הרשומה שתימצא מאוחר יותר לגבי אירוע מוקדם יותר. מכאן מתקבל אפקט שנראה בפועל כהשפעה לאחור בזמן.
למה זה כל כך יוצא דופן?
שלושה דברים שבדרך כלל מפרידים ביניהם נכנסים כאן לאותו תהליך: חוויה וידע של הצופה, המצב הפיזיקלי של העולם, והאופן שבו העבר מתואר מתוך ההווה. סטאפ אף כותב שהעולם הפיזיקלי כולו, כולל גופים ומוחות, יכול להיכנס לתיאור הקוונטי, בעוד שהידע ותהליך רכישת הידע נשארים רכיבים יסודיים של המסגרת.
התוצאה היא תמונה שבה ההיסטוריה אינה רק קלט קפוא שממנו ההווה נובע. כל מצב חדש מתיישב עם היסטוריה אפקטיבית מתאימה, ורצף המדידות יוצר רצף של היסטוריות אפקטיביות מעודכנות.
הקשר ל־RTM
ב־RTM השאלה היא האם מידע שנוצר בזמנים שונים, אצל גורמים שונים וברשומות שונות מתכנס למבנה אחד עקבי. אצל סטאפ מתקבלת מסגרת פיזיקלית אחרת, אך ההקבלה עמוקה: מידע חדש בהווה, הרשומות הקשורות לעבר והמצב שממנו העתיד ימשיך אינם בהכרח שלושה דברים בלתי־תלויים.
במיוחד בולטת אצל סטאפ התמונה של עדכון גלובלי של המצב כך שהידע החדש וההיסטוריה האפקטיבית מתיישבים זה עם זה. זו אחת הסיבות שהמאמר הזה רלוונטי במיוחד לשאלות ש־RTM מעלה על מידע, זמן ועקביות של רשומות.
המקור
הנרי פ' סטאפ, מאמר על השפעות רטרוקאוזליות במכניקת הקוונטים האורתודוקסית, 2011.