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量子力学の解釈

その他の解釈編集

主な記事:量子力学の少数の解釈

以下で議論される主流の解釈と同様に、何らかの理由で重要な科学的影響を与えていない他の解釈の数が提案されている。 これらは、主流の物理学者による提案から、量子神秘主義のよりオカルトなアイデアまで多岐にわたります。現実主義と完全性の現在の使用法は、アインシュタインと他の人がEPRパラドックスを提案した1935年の論文に由来しています。 その論文では、著者らは現実の概念要素と物理理論の完全性を提案した。 彼らは、現実の要素を、その値を測定するか、またはそれを妨げる前に確実に予測できる量として特徴づけ、完全な物理理論を、物理的現実のすべての要素が理論によって説明されるものとして定義した。 解釈の意味論的観点では、解釈構造のすべての要素が数学に存在する場合、解釈は完全である。 リアリズムは数学の各要素の性質でもあり、要素が解釈構造の中の何かに対応するならば、要素は実数である。 例えば、量子力学のいくつかの解釈(多世界の解釈など)では、システム状態に関連するケットベクトルは物理的現実の要素に対応すると言われていますが、他の解釈ではそうではありません。

決定論は、時間の経過による状態変化、すなわち将来の瞬間の状態が現在の状態の関数であることを特徴付ける特性である(時間の進化を参照)。 時間パラメータの明確な選択がない可能性があるため、特定の解釈が決定論的であるかどうかは必ずしも明確ではないかもしれません。 さらに、与えられた理論は2つの解釈を持つことができ、そのうちの1つは決定論的であり、もう1つは決定論的ではない。

ローカルリアリズムには2つの側面があります:

  • 測定によって返される値は、状態空間内のある関数の値に対応します。 言い換えれば、その値は現実の要素であり、
  • 測定の効果は、何らかの普遍的な限界(例えば、光の速度)を超えない伝播速度を有する。 これが意味をなさないためには、解釈構造の測定操作をローカライズする必要があります。

局所的な隠れ変数理論の観点から局所的な現実主義の正確な定式化がJohn Bellによって提案された。

ベルの定理は、実験的なテストと組み合わせて、量子力学が局所性の原理と反事実の定義の両方を満たすことができないという主な含意である、量子力学が持つことができる性質の種類を制限します。

関係なく、解釈の問題についてのアインシュタインの懸念の、ディラックと他の量子著名人は、解釈の側面にほとんど、あるいは全く注意を捧げながら、新

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: コペンハーゲン解釈

コペンハーゲン解釈は、主にNiels BohrとWerner Heisenbergに起因する量子力学の意味についての見解の集まりです。 それは量子力学の数多くの提案された解釈の中で最も古いものの一つであり、その特徴は1925年から1927年の間に量子力学の発展にさかのぼり、最も一般的に教えられているものの一つである。 コペンハーゲン解釈が何であるかの決定的な歴史的声明はありません。 ボーアとハイゼンベルクの見解の間にはいくつかの基本的な合意と意見の不一致があります。量子物理学は、オブジェクトのアンサンブルだけでなく、個々のオブジェクトに適用され、その記述は確率的であり、それらの記述は、古典的な(非量子)物理学の面で記述された実験の結果であり、古典的な(非量子)物理学の観点から記述された”フロンティア”は、任意に選択することができ、”観察”または”測定”の行為は不可逆的であり、”観察”または”測定”の行為は、測定されたオブジェクトに作用を伴い、波パケットを減少させる。; 相補的な性質は同時に観察することはできず、測定の結果によらない限り真実は物体に帰することはできず、量子記述は物理学者の精神的恣意性とは独立しているという点で客観的である。

ハイゼンベルクは、観察者(または機器)と観察されているシステムとの間の鋭い”カット”を強調し、ボーアは主観的な観察者、または測定、または崩壊: 量子コヒーレンスの崩壊を引き起こす”不可逆的”または効果的に不可逆的なプロセスまたは”観察”または”測定”の古典的な挙動を与える波パケットが

量子情報理論編集

量子情報アプローチは、成長の支持を集めています。 それらは2つの種類に細分されます。J.A.Wheelerの”it from bit”などの情報オントロジー。 これらのアプローチは、非物質主義の復活として記述されています。 量子力学は、世界自体ではなく、世界の観察者の知識を記述すると言われている解釈。 このアプローチは、ボーアの思考といくつかの類似性を持っています。 崩壊(縮小とも呼ばれます)は、客観的なイベントとしてではなく、測定から情報を取得する観察者として解釈されることがよくあります。 これらのアプローチは、楽器主義に似ていると評価されています。

状態は個々のシステムの客観的な特性ではなく、システムがどのように準備されたかの知識から得られた情報であり、将来の測定…個々の物理システムについての観察者の情報の要約である量子力学的状態は、動的法則によって変化し、観察者が測定のプロセスを通じてシステムに 状態ベクトルの進化のための二つの法則の存在。..状態ベクトルがシステムの客観的な特性であると考えられる場合にのみ問題になります。..”ウェーブパケットの減少”は、そこで起こる独特の物理的プロセスのためではなく、状態が観察者の構成物であり、物理システムの客観的な特性ではないため、観察者の意識の中で行われる。P>

リレーショナル量子力学編集

主な記事: リレーショナル量子力学

リレーショナル量子力学の背後にある本質的な考え方は、特殊相対性理論の先例に従うと、異なる観測者が同じ一連の事象の異なる説明を与える可能性があるということです。例えば、ある時点のある観測者に対しては、システムは単一の”崩壊”固有状態にあり、同時に別の観測者に対しては、二つ以上の状態の重ね合わせにある可能性があります。 したがって、量子力学が完全な理論であるとするならば、関係量子力学は、「状態」の概念は観測されたシステム自体ではなく、システムとその観察者(複数可)との間の関係、または相関を記述すると主張する。 従来の量子力学の状態ベクトルは,観測された系に対する観測者におけるある自由度の相関の記述となる。 しかし、関係量子力学によって、これが意識的であるか巨視的であるかにかかわらず、すべての物理的対象に適用されることが保持されています。 任意の「測定イベント」は、単に通常の物理的相互作用、上記で議論された一種の相関関係の確立と見なされます。 したがって、理論の物理的な内容は、オブジェクト自体ではなく、それらの間の関係でなければなりません。

量子ベイズ主義編集

主な記事:量子ベイズ主義

量子ベイズ主義(QBismとも呼ばれる)は、エージェントの行動や経験を理論の中心的な関心事とする量子力学の解釈である。 この解釈は、良い意思決定への規範的な追加として量子力学的生まれルールを理解するために、確率の主観的ベイズアカウントの使用によって区別さ QBismは、量子情報とベイズ確率の分野から描画し、量子論を悩ませている解釈上の難問を排除することを目指しています。QBismは、波動関数の重ね合わせ、量子測定、およびもつれの性質についての量子論の解釈における一般的な質問を扱っています。

QBismは、波動関数の重畳、量子測定、およびもつれの性質についての量子論の解釈における一般的な質問を扱っています。 QBismによると、量子形式の多くの側面は、すべてではないが、本質的に主観的である。 たとえば、この解釈では、量子状態は現実の要素ではなく、エージェントが測定の可能性のある結果について持っている信念の程度を表します。 このため、科学の哲学者の中には、QBismを反現実主義の一形態とみなしている人もいます。 解釈の創始者はこの特徴付けに同意せず、代わりに理論がより適切に彼らが”参加型リアリズム”と呼ぶ一種のリアリズムと整列し、現実はそれの推定的な第三者のアカウントによって捕獲されることができる以上のもので構成されていることを提案している。

多くの世界編集

主な記事:多くの世界の解釈

多くの世界の解釈は、普遍的な波動関数が常に同じ決定論的、可逆的な法則に従う量子力学の; 特に、測定に関連する(不確定的で不可逆的な)波動関数の崩壊はありません。 測定に関連する現象はデコヒーレンスによって説明されていると主張されており、状態が環境と相互作用して絡み合いを生じ、宇宙を相互に観測できない代替履歴に繰り返し”分割”するときに起こる。

一貫した歴史編集

メインの記事: 一貫した歴史

一貫した歴史の解釈は、従来のコペンハーゲン解釈を一般化し、量子宇宙論の自然な解釈を提供しようとします。 この理論は、各履歴の確率が古典的確率の加法的規則に従うように、システムの履歴を記述することを可能にする一貫性基準に基づいている。 これはシュレーディンガー方程式と一致していると主張されている。この解釈によれば、量子力学理論の目的は、(例えば、粒子の)様々な代替履歴の相対的確率を予測することである。

この解釈によれば、量子力学理論の目的は、(例えば、粒子の)相対的確率を予測することである。

アンサンブル解釈編集

主な記事:アンサンブル解釈

アンサンブル解釈は、統計的解釈とも呼ばれ、ミニマリスト解釈と見なすことがで つまり、標準的な数学に関連する最も少ない仮定をすると主張しています。 これは、最大限に生まれの統計的解釈を取ります。 この解釈では、波動関数は個々のシステム(例えば、単一の粒子)には適用されず、同様に準備されたシステムまたは粒子のアンサンブル(広大な多数)にのみ適用される抽象的な統計量であると述べている。 アインシュタインの言葉で:

量子理論的記述を個々のシステムの完全な記述として想像しようとすると、不自然な理論的解釈につながり、記述が個々のシステムではなくシステムのアンサンブルを指すという解釈を受け入れるとすぐに不要になる。アルベルト-アインシュタインのアインシュタイン:哲学者-科学者、エド。 P.A. Schilpp(Harper&Row,New York)

アンサンブル解釈の最も著名な現在の提唱者は、サイモン-フレーザー大学の教授であり、テキストブックQuantum Mechanics,A Modern Developmentの著者であるLeslie E.Ballentineである。de Broglie–Bohm theory of quantum mechanics(パイロット波理論としても知られている)は、Louis de Broglieによる理論であり、後にdavid Bohmによって測定値を含むように拡張されました。 常に位置を持つ粒子は波動関数によって導かれる。 波動関数はシュレーディンガー波動方程式に従って発展し,波動関数は決して崩壊しない。 この理論は単一の時空で起こり、非局所的であり、決定論的である。 粒子の位置と速度の同時決定は、通常の不確実性原理の制約の対象となります。 この理論は隠れ変数理論であると考えられ、非局所性を採用することによってベルの不等式を満たす。 粒子は常に明確な位置を持っているので、測定問題は解決されます。 崩壊は現象論的であると説明した。

Quantum DarwinismEdit

Main article:Quantum Darwinism

Quantum Darwinismは、量子系と相互作用する環境によって誘発されるダーウィンの自然選択のプロセスによるものとして、量子世界からの古典世界の出現を説明することを意図した理論である。 これは2003年にWojciech ZurekとOllivier、Poulin、Paz、Blume-Kohoutを含む共同研究者のグループによって提案されました。 この理論の発展は、ポインタ状態、アインセレクション、デコヒーレンスなど、二十から五年間にわたって追求されたズレックの研究テーマの数の統合によるものである。

Transactional interpretationEdit

Main article:Transactional interpretation

ジョン–G-クレイマーによる量子力学のtransactional interpretation(TIQM)は、ウィーラー-ファインマン理論に触発された量子力学の解釈である。 波動関数の崩壊は、ソースから受信機への可能性波(波動関数)と受信機から受信機への可能性波(波動関数の複素共役)との間の時間対称トランザクションに起因するものとして記述されている。 量子力学のこの解釈は、波動関数を実際の実体として見るだけでなく、観測可能なものの期待値を計算するためのボーン規則に現れる波動関数の複素共役も実数として見るという点でユニークである。

目的の崩壊理論編集

主な記事: 客観的崩壊理論

客観的崩壊理論は、波動関数と崩壊の過程の両方を存在論的に客観的(観察者から独立して存在し、発生することを意味する)と見なすことによって、コペンハーゲン解釈とは異なる。 客観的な理論では、崩壊はランダムに(”自発的な局在化”)、または何らかの物理的閾値に達したときに起こり、観察者は特別な役割を持たない。 したがって、客観的崩壊理論は、現実的で、不確定的で、隠された変数理論ではありません。 標準的な量子力学は崩壊のメカニズムを指定していません; 客観的な崩壊が正しい場合、QMを拡張する必要があります。 QMへの拡張の要件は、客観的な崩壊が解釈よりも理論の方が多いことを意味します。 例としては、ギラルディ–リミニ–ウェーバー理論

  • ペンローズ解釈が挙げられる。
  • 客観的崩壊理論の決定論的変形
  • 意識は崩壊を引き起こす(フォン*ノイマン*ウィグナーの解釈)編集

    メイン記事: 意識は崩壊を引き起こす

    彼の論文量子力学の数学的基礎では、ジョン*フォン*ノイマンは深く、いわゆる測定問題を分析しました。 彼は、物理的な宇宙全体がシュレーディンガー方程式(普遍的な波動関数)の対象となることができると結論づけた。 彼はまた、測定がどのように波動関数の崩壊を引き起こす可能性があるかを説明しました。 この視点は、人間の実験者の意識(またはおそらく犬の意識)が崩壊のために重要であると主張したユージーン-ウィグナーによって顕著に拡大されたが、後にこの解釈を放棄した。

    意識のバリエーションは、崩壊の解釈が含まれます原因:

    主観的削減研究この原則は、意識が崩壊を引き起こすことを、量子力学と心/体の問題との間; そして、研究者は、量子論によれば、波動関数の崩壊を伴うべきである物理的な出来事と相関する意識的な出来事を検出するために取り組んでいます。 参加型人類の原則

    主な記事:人類の原則

    ジョン*アーチボルド*ウィーラーの参加型人類の原則は、意識が存在に宇宙をもたらすにいくつかの役割を果た

    他の物理学者は、意識の独自のバリエーションを詳述している崩壊の解釈を引き起こします。

    • Henry P.Stapp(Mindful Universe)を含みます。
      • Henry P.Stapp(Mindful Universe)を含む。: 量子力学と参加オブザーバー)
      • Bruce Rosenblum and Fred Kuttner(Quantum Enigma:Physics Encounters Consciousness)
      • Amit Goswami(The Self-Aware Universe)

      Quantum logicEdit

      Main article:Quantum logic

      Quantum logicは、量子測定に関する見かけの異常、特に相補変数の測定操作の構成に関するものを理解するのに適した命題論理の一種とみなすことができる。 この研究領域とその名前は、古典的なブール論理の明らかな矛盾のいくつかを量子力学における測定と観測に関連する事実と調和させようとしたGarrett BirkhoffとJohn von Neumannによる1936年の論文に由来している。

      量子力学のモーダル解釈は、1972年にBas van Fraassenによって、彼の論文”a formal approach to the philosophy of science”の中で最初に考案されました。”しかし、この用語は現在、このアプローチから生まれたより大きなモデルのセットを記述するために使用されています。 スタンフォード哲学百科事典はいくつかのバージョンを記述しています:

      • コペンハーゲン変種
      • Kochen–Dieks–Healey解釈
      • r.Clifton、M.Dickson、J.Bubの作品に基づいて、初期のモーダル解釈を動機づけている。

      時間対称理論編集

      量子力学の方程式を時間反転に関して対称に修正するいくつかの理論が提案されている。 (Wheeler-Feynman時間対称理論を参照してください。)これは、レトロカウサリティを作成します: 過去の出来事が将来の出来事に影響を与えるのとまったく同じように、将来の出来事は過去の出来事に影響を与える可能性があります。 これらの理論では、単一の測定はシステムの状態を完全に決定することはできません(それらを隠れ変数理論の一種にします)が、異なる時間に実行された2つの測定が与えられた場合、すべての中間の時間にシステムの正確な状態を計算することが可能です。 したがって、波動関数の崩壊は、システムに対する物理的な変化ではなく、第二の測定による知識の変化に過ぎません。 同様に、彼らは絡み合いを真の物理的状態ではなく、retrocausalityを無視することによって作成された錯覚であると説明しています。 二つの粒子が”絡み合っている”ように見える点は、単に各粒子が将来他の粒子に起こる出来事によって影響を受けている点です。時間対称因果関係のすべての支持者が、標準量子力学のユニタリ力学を修正することを好むわけではありません。 したがって、二状態ベクトル形式の主要な指数であるレフ-ヴォイドマンは、二状態ベクトル形式はヒュー-エヴェレットの多世界解釈とよく似ていると述べている。

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