Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Список более распространенных теорий см. В разделе « Интерпретация квантовой механики» .

Существует множество точек зрения, предлагающих интерпретации квантовой механики . Они различаются по тому, сколько физиков их принимают или отвергают. Интерпретация квантовой механики - это концептуальная схема, которая предлагает связать математический формализм с интересующими физическими явлениями. Настоящая статья посвящена тем интерпретациям, которые, независимо от их внутренней ценности, остаются сегодня менее известными или просто менее обсуждаемыми в научном сообществе по разным причинам.

История [ править ]

Историческая дихотомия между «ортодоксальной» копенгагенской интерпретацией и «неортодоксальными» взглядами меньшинства возникла в дебатах 1950-х годов вокруг бомовской механики .

На протяжении большей части 20-го века теории коллапса были явно господствующей точкой зрения, и вопрос интерпретации квантовой механики в основном вращался вокруг того, как интерпретировать «коллапс». Сторонники интерпретации либо « пилотной волны » (де Бройля-Бома), либо интерпретации « многих миров » (Эвереттианец) склонны подчеркивать, как их лагеря были интеллектуально маргинализованы на протяжении 1950–1980-х годов. В этом (историческом) смысле все теории не-коллапса являются (исторически) интерпретациями «меньшинства».

Термин «копенгагенская интерпретация» предполагает определенный набор правил для интерпретации математического формализма квантовой механики. Однако такого текста не существует, за исключением некоторых неформальных популярных лекций Бора и Гейзенберга, которые противоречат друг другу по ряду важных вопросов. Похоже, что термин «копенгагенская интерпретация» с его более определенным смыслом был введен Гейзенбергом в 1950-е годы [1] , критикуя «неортодоксальные» интерпретации, такие как интерпретация Дэвида Бома . [2] [3] [4] Перед тем, как книга была выпущена в продажу, Гейзенберг в частном порядке выразил сожаление по поводу использования этого термина из-за предположения о существовании других интерпретаций, которые он считал «бессмыслицей». [5]

С 1990-х годов наблюдается возрождение интереса к теориям отсутствия коллапса. Интерпретации квантовой механики в настоящее время в основном попадают в категорию теорий коллапса ( в том числе копенгагенской интерпретации), скрытый переменный ( «Бом-подобные»), многомировые ( «Everettian») и квантовая информация подходы. Хотя теории коллапса продолжают рассматриваться как стандартная или мейнстримная позиция, больше нет четкой дихотомии между «ортодоксальными» и «неортодоксальными» взглядами. Стэнфордский Энциклопедия от 2015 групп интерпретаций квантовой механики на пять классов (все из которых содержат дополнительные подразделения): «бомовской механики» (пилот-волновые теории),[6] "теории коллапса », [7] « многомировые интерпретации », [8] « модальные интерпретации » [9] и« реляционные интерпретации » [10].

Некоторые из исторически значимых подходов к квантовой механике теперь сами стали «интерпретациями меньшинства» или широко признаны устаревшими. В этом смысле существует множество причин, по которым конкретный подход может считаться маргинальным: потому что это очень специализированный подвариант более широко известного класса интерпретаций, потому что он считается устаревшим (несмотря на возможные исторические значимость), потому что это совсем недавнее предложение, которое не получило широкого внимания, или потому, что оно отклонено как ошибочное.

В качестве приблизительного руководства к картине того, каковы соответствующие взгляды «меньшинства», рассмотрим «снимок» мнений, собранный в ходе опроса Schlosshauer et al. на конференции «Квантовая физика и природа реальности» в июле 2011 года. [11] Авторы ссылаются на аналогичный неофициальный опрос, проведенный Максом Тегмарком на конференции «Фундаментальные проблемы квантовой теории» в августе 1997 года. копенгагенская интерпретация получила наибольшее число голосов. В опросе Тегмарка многомировые интерпретации оказались на втором месте, в то время как в опросе 2011 года многомиры оказались на третьем месте (18%) после квантовой информации.подходит на второе место (24%). Другими вариантами, указанными как «интерпретация квантовой механики» в опросе 2011 года, были: объективные теории коллапса (поддержка 9%), квантовый байесовство (поддержка 6%) и реляционная квантовая механика (поддержка 6%), помимо согласованных историй , де Бройля-Бома теория , модальная интерпретация , ансамблевая интерпретация и транзакционная интерпретация, которые не получили голосов.

Список интерпретаций [ править ]

Множественные миры [ править ]

Основная статья: Интерпретация многих миров

« Эвереттианские » ( многомировые ) интерпретации в целом долгое время были областью «меньшинства» в целом, но их популярность выросла. Существует множество вариантов и ответвлений первоначального предложения Эверетта, в которых иногда противоречиво развиваются основные идеи. [12] [13] Интерпретации эвереттинского типа включают следующее.

  • Многоликая интерпретация [14] [15]
  • Космологическая интерпретация [16]
  • Интерпретация "самоопределения неопределенности" [13]
  • Интерпретация относительного состояния

Квантовая информация [ править ]

Основная статья: Квантовая информация
  • QBism и другие варианты квантового байесовства
  • Реляционная квантовая механика рассматривает состояние квантовой системы как зависимое от наблюдателя, то есть состояние - это отношение между наблюдателем и системой. Хотя реляционная концепция квантовых состояний восходит, по крайней мере, к Грете Герман в 1935 году, [17] в современном использовании «реляционная квантовая механика» относится к интерпретации, изложенной Карло Ровелли в 1996 году. Она использует некоторые идеи Уиллера о квантовой информации . [18]

Скрытые переменные [ править ]

Основные статьи: Теория скрытых переменных и бомовская механика

« Бомоподобные » (скрытые переменные) теории в целом представляют собой «взгляды меньшинства» по сравнению с интерпретациями копенгагенского типа или многомировыми (эвереттовскими) интерпретациями.

  • Интерпретация Поппера, основанная на предрасположенности [19]
  • Стохастический интерпретация , наиболее известный вариант , который должен был Эдвард Нельсон , дальнейшее развитие в виде гипотезы о Франческо Калоджеро
  • Симметричные по времени интерпретации [20] [21] [22] [23] [24] [25]
  • Транзакционная интерпретация
  • Интерпретация Zitterbewegung [26]
  • Интерпретация Сазерленда [27]

Свернуть теории [ править ]

  • интерпретация фон Неймана – Вигнера («сознание вызывает коллапс»), имеющая в основном исторический интерес.
  • Теории объективного коллапса : это расширения квантовой механики, а не «интерпретации» в узком смысле. [28]
    • Интерпретация Пенроуза
    • Теория Жирарди-Римини-Вебера

Другое [ править ]

  • Ансамбль интерпретация , или статистическая интерпретация может рассматриваться как минималистский подход; [29] Волновая функция в этой интерпретации не является свойством какой-либо отдельной системы, она по своей природе является статистическим описанием гипотетического «ансамбля» подобных систем. Эту интерпретацию исторически отстаивал Альберт Эйнштейн . [30]
  • Модальная интерпретация (van Fraassen 1972) [31] Предложение Ван Фраассена является «модальным», потому что оно ведет к модальной логике квантовых предложений. С 1980-х годов ряд авторов разработали другие «реалистические» предложения, которые в ретроспективе можно отнести к «модальным» предложениям ван Фраассена.
  • Супердетерминизм ( Bell 1977), [32] идея о том, что Вселенная полностью детерминирована, и, таким образом , теорема Белла не применима, поскольку наблюдатели не могут делать независимый выбор в своих измерениях, скорее, все предопределено Большим взрывом.
  • Согласованные истории ( Dowker and Kent 1995), [33], основанные на критерии согласованности, который затем позволяет назначать вероятности различным альтернативным историям системы.
  • «Интерпретация Монтевидео» (Гамбини и Пуллин, 2009), [34] [35], предполагающая, что квантовая гравитация накладывает фундаментальные ограничения на точность часов, что подразумевает тип декогеренции . [36]
  • «Интерпретация Пондичерри» (Mohrhoff 2000–2005) [37], основанная на идее объективной вероятности и « супервентности микроскопического над макроскопическим». [38]
  • Квантовый мистицизм

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ховард, Дон (2004). «Кто изобрел Копенгагенскую интерпретацию? Этюд по мифологии». Философия науки . 71 (5): 669–682. CiteSeerX  10.1.1.164.9141 . DOI : 10.1086 / 425941 . JSTOR  10.1086 / 425941 .
  2. ^ Бом, Дэвид (1952). «Предлагаемая интерпретация квантовой теории в терминах« скрытых »переменных. I и II». Физический обзор . 85 (2): 166–193. Полномочный код : 1952PhRv ... 85..166B . DOI : 10.1103 / PhysRev.85.166 .
  3. ^ Х. Краг, Квантовые поколения: история физики в двадцатом веке , Princeton University Press, 1999, стр. 210. («Термин« копенгагенская интерпретация »не использовался в 1930-х годах, но впервые вошел в словарь физиков в 1955 году, когда Гейзенберг использовал его в критике некоторых неортодоксальных интерпретаций квантовой механики».)
  4. ^ Лекции с названиями «Копенгагенская интерпретация квантовой теории» и «Критика и контрпредложения к Копенгагенской интерпретации», прочитанные Гейзенбергом в 1955 году, перепечатаны в сборнике « Физика и философия» .
  5. ^ Olival Фрейре Jr., «Наука и изгнание: Дэвид Бом, горячие времена холодной войны, и его борьба за новую интерпретацию квантовой механики», исторические исследования по физико-биологических наук , Том 36, Номер 1, 2005 С. 31–35. («Я признаю, что термин« копенгагенская интерпретация »не является удачным, поскольку он может предполагать, что существуют другие интерпретации, как предполагает Бом. Мы, конечно, согласны с тем, что другие интерпретации являются бессмысленными, и я считаю, что это ясно из моей книга, и в предыдущих статьях. В любом случае, сейчас, к сожалению, я не могу изменить книгу, поскольку ее печать началась достаточно давно ".)
  6. ^ Goldstein, Шелдон, " бомовский Механик ", Стэнфорд энциклопедия философии (весна 2013 Edition).
  7. ^ Гирарди, Джанкарло, « Теории коллапса », Стэнфордская энциклопедия философии (зимнее издание 2011 г.).
  8. ^ Вайдман, Лев, « многомировая интерпретация квантовой механики », Стэнфорд энциклопедия философии (весна 2015 Edition)
  9. ^ Ломбарди, Олимпия и Дикс, Деннис, « Модальные интерпретации квантовой механики », Стэнфордская энциклопедия философии (издание весна 2014 г.).
  10. ^ Лаудиса, Федерико и Ровелли, Карло, « Реляционная квантовая механика », Стэнфордская энциклопедия философии (издание летом 2013 г.)
  11. ^ Шлосхауэр, Максимилиан; Кофлер, Йоханнес; Цайлингер, Антон (06.01.2013). «Снимок основополагающих взглядов на квантовую механику». Исследования по истории и философии науки Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 44 (3): 222–230. arXiv : 1301.1069 . Bibcode : 2013SHPMP..44..222S . DOI : 10.1016 / j.shpsb.2013.04.004 .
  12. ^ Маркилдон, Луи (2015). «Множественность в интерпретации квантовой механики Эверетта». Исследования по истории и философии современной физики . 52 (B): 274–284. arXiv : 1504.04835 . Bibcode : 2015SHPMP..52..274M . DOI : 10.1016 / j.shpsb.2015.08.010 .
  13. ^ a b Кент, Адриан (01.02.2015). «Имеет ли смысл говорить о неопределенности определения местоположения в универсальной волновой функции? Замечания о Себенсе и Кэрролле». Основы физики . 45 (2): 211–217. arXiv : 1408,1944 . Bibcode : 2015FoPh ... 45..211K . DOI : 10.1007 / s10701-014-9862-5 .
  14. ^ Zeh, HD (1970-03-01). «Об интерпретации измерения в квантовой теории». Основы физики . 1 (1): 69–76. Bibcode : 1970FoPh .... 1 ... 69Z . DOI : 10.1007 / BF00708656 . ISSN 0015-9018 . 
  15. ^ Альберт, Дэвид ; Лёвер, Барри (1988-01-01). «Интерпретация многомировой интерпретации» . Synthese . 77 (ноябрь): 195–213. DOI : 10.1007 / bf00869434 .
  16. ^ Агирре, Энтони ; Тегмарк, Макс (2011). «Рожденный в бесконечной Вселенной: космологическая интерпретация квантовой механики». Physical Review D . 84 (10). arXiv : 1008.1066 . DOI : 10.1103 / PhysRevD.84.105002 .
  17. ^ Джаммер, Макс (1974). Философия квантовой механики: интерпретации квантовой механики в исторической перспективе . Джон Вили и сыновья . ISBN 978-0-471-43958-5. OCLC  463216139 .
  18. ^ Уиллер, JA: «Информация, физика, квантовая: поиск ссылок»; в Zurek, W., ed .: "Сложность, энтропия и физика информации"; стр. 3–28; Аддисон-Уэсли; 1990, стр. 3.
  19. ^ Комбурье, Мари-Кристин; Поппер, Карл Р. (1992). «О споре о ЕПР». Основы физики . 22 (10): 1303–1323. Bibcode : 1992FoPh ... 22.1303C . DOI : 10.1007 / bf01889715 .
  20. ^ Watanabe, Сатоси (1955). «Симметрия физических законов. Часть III. Прогнозирование и обратное» (PDF) . Обзоры современной физики . 27 (2): 179. Bibcode : 1955RvMP ... 27..179W . DOI : 10,1103 / revmodphys.27.179 . ЛВП : 10945/47584 .
  21. ^ Давидона, WC (1976). «Квантовая физика одиночных систем». Il Nuovo Cimento . 36B (1): 34–40. Bibcode : 1976NCimB..36 ... 34D . DOI : 10.1007 / bf02749419 .
  22. ^ Ааронов, Ю .; Вайдман, Л. (1998). "О двухсторонней векторной переформулировке квантовой механики" . Physica Scripta . T76 : 85–92. Bibcode : 1998PhST ... 76 ... 85 . DOI : 10.1238 / physica.topical.076a00085 .
  23. Перейти ↑ Wharton, KB (2007). «Симметричная во времени квантовая механика». Основы физики . 37 (1): 159–168. Bibcode : 2007FoPh ... 37..159W . DOI : 10.1007 / s10701-006-9089-1 .
  24. Перейти ↑ Wharton, KB (2010). "Новая интерпретация уравнения Клейна-Гордона". Основы физики . 40 (3): 313–332. arXiv : 0706.4075 . Bibcode : 2010FoPh ... 40..313W . DOI : 10.1007 / s10701-009-9398-2 .
  25. Перейти ↑ Heaney, MB (2013). «Симметричная интерпретация уравнения Клейна-Гордона». Основы физики . 43 (6): 733–746. arXiv : 1211.4645 . Bibcode : 2013FoPh ... 43..733H . CiteSeerX 10.1.1.762.8767 . DOI : 10.1007 / s10701-013-9713-9 . 
  26. ^ Хестенс, Дэвид (1990). «Страшная интерпретация квантовой механики». Основы физики . 20 (10): 1213–1232. Bibcode : 1990FoPh ... 20.1213H . CiteSeerX 10.1.1.412.3589 . DOI : 10.1007 / BF01889466 . 
  27. ^ Сазерленд, Р. (2008). «Причинно-симметричная модель Бома». Исследования по истории и философии современной физики . 39 : 782–805.
  28. ^ Кабельо, Адан (2017). «Интерпретации квантовой теории: карта безумия». В Ломбарди, Олимпия; Фортин, Себастьян; Холик, Федерико; Лопес, Кристиан (ред.). Что такое квантовая информация? . Издательство Кембриджского университета. С. 138–143. arXiv : 1509.04711 . Bibcode : 2015arXiv150904711C . DOI : 10.1017 / 9781316494233.009 . ISBN 9781107142114.
  29. ^ «Статистическая интерпретация квантовой механики» (PDF) . Нобелевская лекция . 11 декабря 1954 г.
  30. ^ «Попытка представить квантово-теоретическое описание как полное описание отдельных систем приводит к неестественным теоретическим интерпретациям, которые сразу становятся ненужными, если принять интерпретацию, согласно которой описание относится к ансамблям систем, а не к отдельным системам». Эйнштейн: философ-ученый, изд. П.А. Шилпп (Harper & Row, Нью-Йорк)
  31. ^ Olimpia Lombardi, Деннис Дикс (2012). Модальные интерпретации квантовой механики . Стэнфордская энциклопедия философии . Лаборатория метафизических исследований Стэнфордского университета.
  32. ^ JS Bell, Свободные переменные и локальная причинность, Epistemological Letters, февраль 1977 г. Перепечатано как глава 12 книги JS Bell, Speakable and Unspeakable в квантовой механике (Cambridge University Press, 1987).
  33. ^ Даукер, Ф .; Кент, А. (1995). «Свойства непротиворечивых историй». Phys. Rev. Lett . 75 (17): 3038–3041. arXiv : gr-qc / 9409037 . Bibcode : 1995PhRvL..75.3038D . DOI : 10.1103 / physrevlett.75.3038 . PMID 10059479 . 
  34. ^ Гамбини, Родольфо; Пуллин, Хорхе (2009). «Интерпретация квантовой механики Монтевидео: часто задаваемые вопросы». Журнал физики: Серия конференций . 174 (1): 012003. arXiv : 0905.4402 . Bibcode : 2009JPhCS.174a2003G . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 174/1/012003 .
  35. ↑ Хорхе Пуллин. "Интерпретация квантовой механики Монтевидео" . Проверено 27 апреля 2012 года .
  36. ↑ Джереми Баттерфилд, Оценка интерпретации квантовой механики Монтевидео (2014) arXiv: 1406.4351v1
  37. ^ Mohrhoff, У. (2005). «Интерпретация Пондичерри квантовой механики: обзор». Прамана . 64 (2): 171–185. arXiv : квант-ph / 0412182 . Bibcode : 2005Prama..64..171M . DOI : 10.1007 / BF02704872 .
  38. ^ Шафии, Афшин; Джафар-Агдамиб, Марьям; Гольшанич, Мехди (2006). «Критика интерпретации Морхоффа квантовой механики». Исследования по истории и философии науки . 37 (2): 316–329. Bibcode : 2006SHPMP..37..316S . DOI : 10.1016 / j.shpsb.2005.10.003 .