Maybaygiare.org

Blog Network

Fortolkninger af kvantemekanik

andre fortolkningerredit

Hovedartikel: Minoritetstolkninger af kvantemekanik

ud over de almindelige fortolkninger, der er diskuteret nedenfor, er der foreslået en række andre fortolkninger, som ikke har haft en betydelig videnskabelig indflydelse af en eller anden grund. Disse spænder fra forslag fra almindelige fysikere til de mere okkulte ideer om kvantemystik.

EPR-paradoksetrediger

den nuværende brug af realisme og fuldstændighed stammer fra 1935-papiret, hvor Einstein og andre foreslog EPR-paradokset. I dette papir foreslog forfatterne begreberne element af virkeligheden og fuldstændigheden af en fysisk teori. De karakteriserede element af virkeligheden som en mængde, hvis værdi kan forudsiges med sikkerhed, før de måler eller på anden måde forstyrrer den, og definerede en komplet fysisk teori som en, hvor hvert element af fysisk virkelighed redegøres for af teorien. I et semantisk syn på fortolkning er en fortolkning fuldstændig, hvis hvert element i tolkestrukturen er til stede i matematikken. Realisme er også en egenskab ved hvert af elementerne i matematikken; et element er reelt, hvis det svarer til noget i tolkestrukturen. For eksempel siges det i nogle fortolkninger af kvantemekanik (såsom fortolkningen af mange verdener), at ket-vektoren, der er knyttet til systemtilstanden, svarer til et element af fysisk virkelighed, mens det i andre fortolkninger ikke er det.

determinisme er en egenskab, der karakteriserer tilstandsændringer på grund af tidens gang, nemlig at staten på et fremtidigt øjeblik er en funktion af staten i nutiden (se tidsudvikling). Det er måske ikke altid klart, om en bestemt fortolkning er deterministisk eller ej, da der muligvis ikke er et klart valg af en tidsparameter. Desuden kan en given teori have to fortolkninger, hvoraf den ene er deterministisk og den anden ikke.

lokal realisme har to aspekter:

  • værdien returneret af en måling svarer til værdien af en funktion i tilstandsrummet. Med andre ord er denne værdi et element af virkeligheden;
  • virkningerne af måling har en udbredelseshastighed, der ikke overstiger en universel grænse (f.eks. lysets hastighed). For at dette skal give mening, skal måleoperationer i tolkestrukturen lokaliseres.

en præcis formulering af lokal realisme i form af en lokal skjult variabel teori blev foreslået af John Bell.Bells sætning kombineret med eksperimentel test begrænser de slags egenskaber, en kvanteteori kan have, den primære implikation er, at kvantemekanik ikke kan tilfredsstille både lokalitetsprincippet og kontrafaktisk definition.

uanset Einsteins bekymringer om fortolkningsspørgsmål omfavnede Dirac og andre kvante bemærkelsesværdige de tekniske fremskridt i den nye teori, mens de kun havde ringe eller ingen opmærksomhed på fortolkningsaspekter.

Københavns fortolkningrediger

Hovedartikel: Københavns fortolkning er en samling af synspunkter om betydningen af kvantemekanik, der hovedsagelig tilskrives Niels Bohr og Heisenberg. Det er en af de ældste af adskillige foreslåede fortolkninger af kvantemekanik, da træk ved den dateres til udviklingen af kvantemekanik i løbet af 1925-1927, og det forbliver en af de mest almindeligt underviste. Der er ingen endelig historisk erklæring om, hvad der er Københavns fortolkning. Der er nogle grundlæggende aftaler og uenigheder mellem Bohr og Heisenbergs synspunkter.

hans Primas beskriver ni teser i Københavns fortolkning: kvantefysik gælder for individuelle objekter, ikke kun ensembler af objekter; deres beskrivelse er sandsynlig; deres beskrivelse er resultatet af eksperimenter beskrevet i form af klassisk (ikke-kvante) fysik; “grænsen”, der adskiller det klassiske fra kvanten, kan vælges vilkårligt; handlingen med “observation” eller “måling” er irreversibel; handlingen med “observation” eller “måling” involverer en handling på det målte objekt og reducerer bølgepakken, der er; komplementære egenskaber kan ikke observeres samtidigt; ingen sandhed kan tilskrives et objekt undtagen i henhold til resultaterne af dets måling; og at kvantebeskrivelser er objektive, idet de er uafhængige af fysikernes mentale vilkårlighed.

Heisenberg understregede et skarpt “snit” mellem observatøren (eller instrumentet) og det system, der blev observeret, mens Bohr tilbød en fortolkning, der er uafhængig af en subjektiv observatør eller måling eller sammenbrud: der er en “irreversibel” eller effektivt irreversibel proces, der forårsager henfald af kvantekohærens eller bølgepakken, der formidler den klassiske opførsel af “observation” eller “måling”.

Kvanteinformationsteorierredit

Kvanteinformationsmetoder har tiltrukket voksende støtte. De opdeles i to slags.

  • Information ontologier, såsom J. A. hjulets “det fra bit”. Disse tilgange er blevet beskrevet som en genoplivning af immaterialisme. fortolkninger, hvor kvantemekanik siges at beskrive en observatørs viden om verden snarere end verden selv. Denne tilgang har en vis lighed med Bohrs tænkning. Kollaps (også kendt som reduktion) fortolkes ofte som en observatør, der erhverver information fra en måling, snarere end som en objektiv begivenhed. Disse tilgange er blevet vurderet som svarende til instrumentalisme.

staten er ikke en objektiv egenskab ved et individuelt system, men er den information, der er opnået ud fra en viden om, hvordan et system blev udarbejdet, som kan bruges til at forudsige fremtidige målinger….En kvantemekanisk tilstand, der er en oversigt over observatørens information om et individuelt fysisk system, ændres både ved dynamiske love, og når observatøren erhverver ny information om systemet gennem måleprocessen. Eksistensen af to love for udviklingen af statsvektoren…bliver kun problematisk, hvis det antages, at statsvektoren er en objektiv egenskab af systemet…”Reduktion af bølgepakken” finder sted i observatørens bevidsthed, ikke på grund af nogen unik fysisk proces, der finder sted der, men kun fordi staten er en konstruktion af observatøren og ikke en objektiv egenskab ved det fysiske system.

relationel kvantemekanikredit

Hovedartikel: Relationel kvantemekanik

den væsentlige ide bag relationel kvantemekanik, efter præcedens for særlig relativitet, er, at forskellige observatører kan give forskellige beretninger om den samme række begivenheder: for eksempel til en observatør på et givet tidspunkt kan et system være i en enkelt, “kollapset” egenstat, mens det til en anden observatør på samme tid kan være i en superposition af to eller flere tilstande. Følgelig, hvis kvantemekanik skal være en komplet teori, relationel kvantemekanik hævder, at begrebet “tilstand” ikke beskriver det observerede system i sig selv, men forholdet eller sammenhængen mellem systemet og dets observatør(er). Tilstandsvektoren for konventionel kvantemekanik bliver en beskrivelse af sammenhængen mellem nogle frihedsgrader i observatøren med hensyn til det observerede system. Det holdes imidlertid af relationel kvantemekanik, at dette gælder for alle fysiske objekter, uanset om de er bevidste eller makroskopiske. Enhver “målehændelse” ses simpelthen som en almindelig fysisk interaktion, en etablering af den slags korrelation, der er diskuteret ovenfor. Således har teoriens fysiske indhold ikke at gøre med objekter selv, men forholdet mellem dem.

Kvantebayesianismedit

Hovedartikel: Kvantebayesianisme

Kvantebayesianisme (også kaldet Kbisme) er en fortolkning af kvantemekanik, der tager en agents handlinger og oplevelser som teoriens centrale bekymringer. Denne fortolkning er kendetegnet ved dens anvendelse af en subjektiv bayesisk redegørelse for sandsynligheder for at forstå kvantemekanisk født regel som en normativ tilføjelse til god beslutningstagning. Kvanteinformation og Bayesiansk sandsynlighed og sigter mod at eliminere de fortolkende conundrums, der har besat kvanteteori.dette er en af de mest almindelige spørgsmål i fortolkningen af kvanteteori om arten af bølgefunktions superposition, kvantemåling og sammenfiltring. Mange, men ikke alle, aspekter af kvanteformalismen er subjektive. For eksempel er en kvantetilstand i denne fortolkning ikke et element af virkeligheden—i stedet repræsenterer den graden af Tro, som en agent har om de mulige resultater af målinger. Af denne grund har nogle videnskabsfilosofer betragtet Kbisme som en form for antirealisme. Ophavsmændene til fortolkningen er uenige i denne karakterisering og foreslår i stedet, at teorien mere korrekt stemmer overens med en slags realisme, de kalder “deltagende realisme”, hvor virkeligheden består af mere, end der kan fanges af enhver formodet tredjepersons beretning om den.

mange verdeneredit

Hovedartikel: fortolkning af mange verdener

fortolkningen af mange verdener er en fortolkning af kvantemekanik, hvor en universel bølgefunktion adlyder de samme deterministiske, reversible love til enhver tid; især er der ingen (ubestemt og irreversibel) bølgefunktionskollaps forbundet med måling. Fænomenerne forbundet med måling hævdes at være forklaret ved dekoherens, som opstår, når stater interagerer med miljøet, der producerer sammenfiltring, gentagne gange “opdeler” universet i gensidigt ikke—observerbare alternative historier-effektivt forskellige universer inden for et større multivers.

konsistente historierrediger

Hovedartikel: Konsistente historier

den konsistente historiefortolkning generaliserer den konventionelle Københavnstolkning og forsøger at give en naturlig fortolkning af kvantekosmologi. Teorien er baseret på et konsistenskriterium, der gør det muligt at beskrive et systems historie, så sandsynlighederne for hver historie overholder de additive regler for klassisk Sandsynlighed. Det hævdes at være i overensstemmelse med Schr-ligningen.

ifølge denne fortolkning er formålet med en kvantemekanisk teori at forudsige de relative sandsynligheder for forskellige alternative historier (for eksempel af en partikel).

Ensemble interpretationEdit

Hovedartikel: Ensemble interpretation

ensembletolkningen, også kaldet den statistiske fortolkning, kan ses som en minimalistisk fortolkning. Det vil sige, det hævder at gøre de færreste antagelser forbundet med standardmatematikken. Det tager den statistiske fortolkning af Born i videst muligt omfang. Fortolkningen siger, at bølgefunktionen ikke gælder for et individuelt system – for eksempel en enkelt partikel – men er en abstrakt statistisk mængde, der kun gælder for et ensemble (et stort antal) af lignende forberedte systemer eller partikler. I Einsteins ord:

forsøget på at opfatte den kvante-teoretiske beskrivelse som den komplette beskrivelse af de enkelte systemer fører til unaturlige teoretiske fortolkninger, som straks bliver unødvendige, hvis man accepterer den fortolkning, at beskrivelsen henviser til ensembler af systemer og ikke til individuelle systemer.

— Einstein i Albert Einstein: filosof-videnskabsmand, Red. P. A. Schilpp (Harper & række, Ny York)

den mest fremtrædende nuværende fortaler for ensembletolkningen er Leslie E. Ballentine, professor ved Simon Fraser University, forfatter af tekstbogen kvantemekanik, en moderne udvikling.

De Broglie–Bohm theoryEdit

Hovedartikel: de Broglie–Bohm teori

de Broglie–Bohm teori om kvantemekanik (også kendt som pilotbølgeteorien) er en teori af Louis de Broglie og udvidet senere af David Bohm til at omfatte målinger. Partikler, som altid har positioner, styres af bølgefunktionen. Bølgefunktionen udvikler sig i henhold til Schr-Kristdinger-bølgeligningen, og bølgefunktionen kollapser aldrig. Teorien foregår i en enkelt rumtid, er ikke-lokal og er deterministisk. Den samtidige bestemmelse af en partikels position og hastighed er underlagt den sædvanlige usikkerhedsprincip begrænsning. Teorien anses for at være en skjult variabel teori, og ved at omfavne ikke-lokalitet tilfredsstiller den Bells ulighed. Måleproblemet er løst, da partiklerne altid har bestemte positioner. Sammenbrud forklares som fænomenologisk.

kvante Darvinismedit

Hovedartikel: kvante Darvinisme

kvante Darvinisme er en teori beregnet til at forklare fremkomsten af den klassiske verden fra kvanteverdenen som på grund af en proces med Darvinsk naturlig selektion induceret af miljøet, der interagerer med kvantesystemet; hvor de mange mulige kvantetilstande vælges imod til fordel for en stabil markørtilstand. Det blev foreslået i 2003 af Ollivier, Poulin og Blume-Kohout. Udviklingen af teorien skyldes integrationen af en række forskningsemner, der forfølges i løbet af femogtyve år, herunder: pointer states, einselection og decoherence.

Transaktionsfortolkningredit

Hovedartikel: Transaktionsfortolkning

Transaktionsfortolkningen af kvantemekanik (TIKM) af John G. Cramer er en fortolkning af kvantemekanik inspireret af hjulet–Feynman absorber teori. Den beskriver sammenbruddet af bølgefunktionen som følge af en tidssymmetrisk transaktion mellem en mulighedsbølge fra kilden til modtageren (bølgefunktionen) og en mulighedsbølge fra modtageren til kilden (det komplekse konjugat af bølgefunktionen). Denne fortolkning af kvantemekanik er unik, idet den ikke kun ser bølgefunktionen som en reel enhed, men det komplekse konjugat af bølgefunktionen, som fremgår af Born-reglen til beregning af den forventede værdi for en observerbar, som også reel.

objektive kollaps teorierrediger

Hovedartikel: Objektiv kollaps teori adskiller sig fra Københavns fortolkning ved at betragte både bølgefunktionen og sammenbrudsprocessen som ontologisk objektiv (hvilket betyder, at disse eksisterer og forekommer uafhængigt af observatøren). I objektive teorier forekommer sammenbrud enten tilfældigt (“spontan lokalisering”) eller når en fysisk tærskel er nået, hvor observatører ikke har nogen særlig rolle. Således er objektive sammenbrudsteorier realistiske, ubestemmelige, ikke-skjulte variabler teorier. Standard kvantemekanik angiver ikke nogen mekanisme for sammenbrud; Kvm skal udvides, hvis objektiv sammenbrud er korrekt. Kravet om en udvidelse til kvm betyder, at objektiv sammenbrud er mere en teori end en fortolkning. Eksempler er

  • Ghirardi–Rimini–Viber-teorien
  • Penrose-fortolkningen.
  • den deterministiske variant af en objektiv sammenbrudsteori

bevidsthed forårsager sammenbrud (von Neumann–Vigner fortolkning)Rediger

Hovedartikel: Bevidsthed forårsager sammenbrud

i sin afhandling de matematiske fundamenter for kvantemekanik analyserede John von Neumann dybt det såkaldte måleproblem. Han konkluderede, at hele det fysiske univers kunne gøres underlagt Schr Kristdinger-ligningen (den universelle bølgefunktion). Han beskrev også, hvordan måling kunne forårsage et sammenbrud af bølgefunktionen. Dette synspunkt blev fremtrædende udvidet af Eugene Vigner, der argumenterede for, at menneskelig eksperimentatorbevidsthed (eller måske endda hundebevidsthed) var kritisk for sammenbruddet, men han opgav senere denne fortolkning.

variationer af bevidstheden forårsager sammenbrud fortolkning inkluderer:

subjektiv reduktionsforskning dette princip, at bevidsthed forårsager sammenbruddet, er skæringspunktet mellem kvantemekanik og sind/kropsproblem; og forskere arbejder på at opdage bevidste begivenheder korreleret med fysiske begivenheder, der ifølge kvanteteori bør involvere en bølgefunktion sammenbrud; men indtil videre er resultaterne ufattelige. Hovedartikel: antropisk princip John Archibald ‘ s deltagende antropiske princip siger, at bevidsthed spiller en rolle i at bringe universet til eksistens.

andre fysikere har uddybet deres egne variationer af bevidsthed forårsager sammenbrud fortolkning; herunder:

  • Henry P. Stapp (Mindful Universe: Og den deltagende observatør)
  • Bruce Rosenblum og Fred Kuttner (kvantemekanik: fysik møder bevidsthed)
  • Amit Gosvami (det selvbevidste univers)

Kvantelogikredit

Hovedartikel: Kvantelogik

Kvantelogik kan betragtes som en slags propositionel logik, der er egnet til at forstå de tilsyneladende anomalier med hensyn til kvantemåling, især dem, der vedrører sammensætning af måleoperationer af komplementære variabler. Dette forskningsområde og dets navn stammer fra 1936-papiret af Garrett Birkhoff og John von Neumann, der forsøgte at forene nogle af de tilsyneladende uoverensstemmelser mellem klassisk boolsk logik og fakta relateret til måling og observation i kvantemekanik.

modale fortolkninger af kvanteteoriedit

modale fortolkninger af kvantemekanik blev først udtænkt i 1972 af Bas van fraassen i sit papir “en formel tilgang til videnskabsfilosofien.”Imidlertid bruges dette udtryk nu til at beskrive et større sæt modeller, der voksede ud af denne tilgang. Stanford Encyclopedia of Philosophy beskriver flere versioner:

  • den københavnske variant
  • kochen–Dieks–Healey fortolkninger
  • motiverende tidlige modale fortolkninger baseret på arbejdet fra R. Clifton, M. Dickson og J. Bub.

Tidssymmetriske teorierredit

flere teorier er blevet foreslået, som ændrer kvantemekanikens ligninger til at være symmetriske med hensyn til tidsomvendelse. (Se tid–symmetrisk teori.) Dette skaber retrocausality: begivenheder i fremtiden kan påvirke dem i fortiden, nøjagtigt som begivenheder i fortiden kan påvirke dem i fremtiden. I disse teorier kan en enkelt måling ikke fuldt ud bestemme tilstanden af et system (hvilket gør dem til en type skjult-variabler teori), men givet to målinger udført på forskellige tidspunkter, er det muligt at beregne systemets nøjagtige tilstand på alle mellemliggende tidspunkter. Bølgefunktionens sammenbrud er derfor ikke en fysisk ændring af systemet, bare en ændring i vores viden om det på grund af den anden måling. Tilsvarende forklarer de sammenfiltring som ikke at være en ægte fysisk tilstand, men bare en illusion skabt ved at ignorere retrocausalitet. Det punkt, hvor to partikler ser ud til at “blive sammenfiltret”, er simpelthen et punkt, hvor hver partikel påvirkes af begivenheder, der opstår for den anden partikel i fremtiden.

ikke alle fortalere for tidssymmetrisk kausalitet favoriserer ændring af enhedsdynamikken i standard kvantemekanik. Således siger en førende eksponent for to-statsvektorformalismen, Lev Vaidman, at to-statsvektorformalismen passer godt sammen med Hugh Everetts fortolkning af mange verdener.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.