В некоторых интерпретациях квантовой механики отводится центральная роль наблюдателю квантового явления. [1] Квантовомеханический наблюдатель связан с проблемой эффекта наблюдателя , когда измерение обязательно требует взаимодействия с измеряемым физическим объектом, влияя на его свойства посредством взаимодействия. Термин «наблюдаемый» приобрел техническое значение, обозначая эрмитовский оператор , представляющий измерение. [2] : 55
Важность на первый взгляд субъективных или антропоцентрических идей, таких как «наблюдатель», на раннем этапе развития теории была постоянным источником беспокойства и философских споров. [3] Ряд религиозных или философских взглядов нового века отводят наблюдателю более особую роль или накладывают ограничения на то, кто или что может быть наблюдателем. Нет достоверных рецензируемых исследований, подтверждающих такие утверждения. В качестве примера таких утверждений Фритьоф Капра заявил: «Важнейшей особенностью атомной физики является то, что наблюдатель-человек не только необходим для наблюдения свойств объекта, но и необходим даже для определения этих свойств». [4]
Интерпретация Копенгаген , которая является наиболее широко принято интерпретация квантовой механики среди физиков, [1] [5] : 248 утверждает , что «наблюдатель» или «измерение» является всего лишь физический процесс. Один из основоположников копенгагенской интерпретации Вернер Гейзенберг писал:
Конечно, введение наблюдателя не должно быть неправильно истолковано как подразумевающее, что некоторые субъективные особенности должны быть внесены в описание природы. Наблюдатель, скорее, выполняет только функцию регистрации решений, т. Е. Процессов в пространстве и времени, и не имеет значения, является ли наблюдатель аппаратом или человеком; но регистрация, т. е. переход от «возможного» к «актуальному», здесь абсолютно необходима и не может быть исключена из интерпретации квантовой теории. [6]
Нильс Бор , также основатель копенгагенской интерпретации, писал:
вся однозначная информация об атомных объектах получена из постоянных следов, таких как пятно на фотографической пластинке, вызванных ударами электрона, оставленного на телах, которые определяют экспериментальные условия. Не говоря уже о какой-либо особой сложности, необратимые эффекты усиления, на которых зиждется регистрация присутствия атомных объектов, скорее напоминают нам о существенной необратимости, присущей самой концепции наблюдения. Описание атомных явлений в этом отношении имеет совершенно объективный характер в том смысле, что не делается явных ссылок на какого-либо отдельного наблюдателя и, следовательно, при должном учете релятивистских требований не возникает двусмысленности в передаче информации. [7]
Точно так же Ашер Перес заявил, что «наблюдатели» в квантовой физике
подобно вездесущим «наблюдателям», которые посылают и принимают световые сигналы в специальной теории относительности . Очевидно, эта терминология не подразумевает фактического присутствия людей. Эти фиктивные физики также могут быть неодушевленными автоматами, способными выполнять все требуемые задачи, если они соответствующим образом запрограммированы. [8] : 12
Критики особой роли наблюдателя также указывают на то, что наблюдатели сами могут быть замечены, что приводит к парадоксам, таким как парадокс друга Вигнера ; и что неясно, сколько требуется сознания. Как спросил Джон Белл : «Ждала ли волновая функция скачка тысячи миллионов лет, пока не появится одноклеточное живое существо? Или ей пришлось ждать немного дольше, пока не появится какой-нибудь высококвалифицированный измеритель - со степенью доктора философии?» [9]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ a b Шлосгауэр, Максимилиан; Кофлер, Йоханнес; Цайлингер, Антон (01.08.2013). «Снимок основополагающего отношения к квантовой механике». Исследования в области истории и философии науки Часть B . 44 (3): 222–230. arXiv : 1301.1069 . Bibcode : 2013SHPMP..44..222S . DOI : 10.1016 / j.shpsb.2013.04.004 . S2CID 55537196 .
- ^ Риффель, Элеонора Г .; Полак, Вольфганг Х. (2011-03-04). Квантовые вычисления: мягкое введение . MIT Press. ISBN 978-0-262-01506-6.
- ^ Мермин, Н. Дэвид (2019). «Лучшее понимание квантовой механики». Отчеты о достижениях физики . 82 (1): 012002. arXiv : 1809.01639 . Bibcode : 2019RPPh ... 82a2002M . DOI : 10.1088 / 1361-6633 / aae2c6 . PMID 30232960 . S2CID 52299438 .
- ^ Фритьоф Капра . Дао физики , стр. 127
- ^ Джаммер, Макс (1974). Философия квантовой механики . Джон Вили и сыновья. ISBN 0-471-43958-4.
- ↑ Вернер Гейзенберг , Физика и философия , стр. 137
- ↑ Нильс Бор (1958), «Квантовая физика и философия - причинность и дополнительность», очерки по атомной физике и человеческим знаниям 1958-1962 гг. , Стр. 3
- ^ Перес, Ашер (1993). Квантовая теория: концепции и методы . Kluwer . ISBN 0-7923-2549-4. OCLC 28854083 .
- ↑ Джон Стюарт Белл , 1981, «Квантовая механика для космологов». В CJ Isham, R. Penrose и DW Sciama (ред.), Quantum Gravity 2: A Second Oxford Symposium . Оксфорд: Clarendon Press, стр. 611.
