Menšinové interpretace kvantové mechaniky - Minority interpretations of quantum mechanics - Wikipedia
Existuje rozmanitost názorů, které navrhují interpretace kvantová mechanika. Liší se v tom, kolik fyziků je přijímá nebo odmítá. Interpretace kvantové mechaniky je koncepční schéma, které navrhuje vztah matematického formalismu k zájmovým fyzikálním jevům. Tento článek pojednává o těch interpretacích, které nezávisle na své vnitřní hodnotě zůstávají dnes méně známé nebo o nich vědecká komunita jednoduše diskutuje z různých důvodů.
Dějiny
Historická dichotomie mezi „ortodoxními“ Kodaňská interpretace a „neortodoxní“ menšinové názory se vyvinuly v diskusích kolem padesátých let Bohmian mechanika.
Po většinu 20. století zhroutit teorie byly jasně mainstreamovým pohledem a otázkou interpretace kvantové mechaniky většinou se točilo kolem toho, jak interpretovat „kolaps“. Navrhovatelé buď “pilotní vlna „(de Broglie-Bohm-like) nebo“mnoho světů „(Everettské) interpretace mají tendenci zdůrazňovat, jak byly jejich příslušné tábory intelektuálně marginalizovány v průběhu 50. až 80. let. V tomto (historickém) smyslu jsou všechny nekolabující teorie (historicky)„ menšinovými “interpretacemi.
Termín „kodaňská interpretace“ naznačuje určitou definitivní sadu pravidel pro interpretaci matematického formalismu kvantové mechaniky. Žádný takový text však neexistuje, kromě několika neformálních populárních přednášek Bohra a Heisenberga, které si navzájem odporují v několika důležitých otázkách. Zdá se, že výraz „kodaňská interpretace“, ve svém přesnějším smyslu, vytvořil Heisenberg v padesátých letech minulého století,[1] zatímco kritizuje „neortodoxní“ interpretace, jako je např David Bohm.[2][3][4] Než byla kniha vydána k prodeji, Heisenberg soukromě vyjádřil lítost nad tím, že tento termín použil, kvůli jeho náznaku existence jiných interpretací, které považoval za „nesmysl“.[5]
Od 90. let 20. století došlo k opětovnému oživení zájmu o nekolabující teorie. Interpretace kvantové mechaniky nyní většinou spadají do kategorií zhroutit teorie (včetně kodaňského výkladu), skryté proměnné („Bohm-like“), mnoho světů („Everettian“) a kvantová informace přístupy. Zatímco teorie kolapsu jsou nadále považovány za výchozí nebo mainstreamovou pozici, mezi „ortodoxním“ a „neortodoxním“ pohledem již neexistuje jasná dichotomie. The Stanfordská encyklopedie od roku 2015 seskupuje interpretace kvantové mechaniky do pěti tříd (všechny obsahují další rozdělení): „Bohmian mechanics“ (teorie pilotních vln),[6] "zhroutit teorie ",[7] "interpretace mnoha světů",[8] "modální interpretace "[9] a „relační interpretace“.[10]
Některé z historicky relevantních přístupů ke kvantové mechanice se nyní samy staly „interpretacemi menšin“, nebo jsou obecně považovány za zastaralé. V tomto smyslu existuje celá řada důvodů, proč lze specifický přístup považovat za okrajový: protože se jedná o velmi specializovanou subvariantu více známé třídy interpretací, protože je považován za zastaralý (navzdory možným historickým význam), protože se jedná o velmi nedávný návrh, kterému nebyla věnována velká pozornost, nebo proto, že je odmítnut jako chybný.
Jako hrubý průvodce obrázkem relevantních „menšinových“ názorů zvažte „snímek“ názorů shromážděných v anketě Schlosshauera a kol. na konferenci „Kvantová fyzika a podstata reality“ z července 2011.[11]Autoři odkazují na podobně neformální průzkum veřejného mínění, který provedla Max Tegmark na konferenci „Fundamental Problemsin Quantum Theory“ v srpnu 1997. V obou průzkumech veřejného mínění Kodaňská interpretace získal největší počet hlasů. V průzkumu společnosti Tegmark interpretace mnoha světů se umístil na druhém místě, zatímco v anketě z roku 2011 bylo mnoho světů na třetím místě (18%), vzadu kvantová informace přístupy na druhém místě (24%). Další možnosti uvedené jako „interpretace kvantové mechaniky“ v anketě z roku 2011 byly:teorie objektivního kolapsu (9% podpora), Kvantový bayesianismus (6% podpora) a Relační kvantová mechanika (6% podpora), kromě toho konzistentní historie, de Broglie – Bohmova teorie, modální interpretace, souborová interpretace a transakční interpretace který nezískal žádné hlasy.
Seznam interpretací
Mnoho světů
"Everettian „Interpretace (mnoha světů) jako celek byly dlouho„ menšinovým “polem obecně, ale staly se popularitou. Existuje několik variant a odnoží Everettova původního návrhu, které někdy vyvinuly základní myšlenky rozporuplným způsobem.[12][13] Interpretace everettského typu zahrnují následující.
- Mnoho myslí interpretace[14][15]
- Kosmologická interpretace[16]
- Výklad „nejistota lokalizace“[13]
Kvantové informace
- QBism a další varianty Kvantový bayesianismus
- Relační kvantová mechanika považuje stav kvantového systému za stav závislý na pozorovateli, tj. stát je vztah mezi pozorovatelem a systémem. Zatímco relační koncepce kvantových stavů sahá přinejmenším do Grete Hermannová v roce 1935,[17] v moderním použití „relační kvantová mechanika“ označuje interpretaci vymezenou Carlo Rovelli v roce 1996. Využívá některé nápady z Kolář o kvantová informace.[18]
Skryté proměnné
"Bohm „Teorie (skrytá proměnná) jako celek jsou„ menšinovým pohledem “ve srovnání s interpretacemi typu Kodaň nebo mnoha světů (Everettian).
- Popperova interpretace založená na sklonu[19]
- Stochastická interpretace, jehož nejznámější varianta byla způsobena Edward Nelson, dále rozpracováno a dohad z Francesco Calogero
- Časově symetrické interpretace [20][21][22][23][24][25]
- Transakční tlumočení
- Zitterbewegung výklad[26]
- Sutherlandova interpretace[27]
Sbalit teorie
- von Neumann – Wignerova interpretace („vědomí způsobuje kolaps“), většinou historického zájmu
- Teorie objektivního kolapsu: jedná se spíše o rozšíření kvantové mechaniky než o „interpretace“ v užším slova smyslu.[28]
jiný
- The souborová interpretace nebo lze statistickou interpretaci považovat za minimalistický přístup;[29] Vlnová funkce v této interpretaci není vlastností žádného jednotlivého systému, je to ze své podstaty statistický popis hypotetického „souboru“ podobných systémů. Toto je výklad, který historicky prosazuje Albert Einstein.[30]
- Modální interpretace (van Fraassen 1972)[31] Van Fraassenův návrh je „modální“, protože vede k modální logika kvantových propozic. Od 80. let 20. století řada autorů vypracovala další „realistické“ návrhy, které lze zpětně zařadit do „modálního“ návrhu van Fraassena.
- Superdeterminismus (Zvonek 1977),[32] myšlenka, že vesmír je zcela deterministický, a tak Bellova věta neplatí, protože pozorovatelé se nemohou svobodně rozhodovat ve svých měřeních, spíše je vše předurčeno velkým třeskem.
- Konzistentní historie (Dowker a Kent 1995),[33] na základě a konzistence kritérium, které poté umožňuje přiřadit pravděpodobnosti různým alternativním historiím systému.
- „Montevidské tlumočení“ (Gambini a Pullin 2009),[34][35] což naznačuje kvantová gravitace činí zásadní omezení přesnosti hodin, což znamená určitý typ dekoherence.[36]
- „Pondicherryův výklad“ (Mohrhoff 2000–2005),[37] na základě myšlenky objektivní pravděpodobnost a "supervenience mikroskopické na makroskopické ".[38]
- Kvantová mystika
Reference
- ^ Howard, Don (2004). „Kdo vynalezl kodaňskou interpretaci? Studie mytologie“. Filozofie vědy. 71 (5): 669–682. CiteSeerX 10.1.1.164.9141. doi:10.1086/425941. JSTOR 10.1086/425941.
- ^ Bohm, David (1952). „Navrhovaná interpretace kvantové teorie z hlediska„ skrytých “proměnných. I & II“. Fyzický přehled. 85 (2): 166–193. Bibcode:1952PhRv ... 85..166B. doi:10.1103 / PhysRev.85.166.
- ^ H. Kragh, Kvantové generace: Historie fyziky ve dvacátém století, Princeton University Press, 1999, s. 210. („pojem„ kodaňská interpretace “nebyl použit ve 30. letech 20. století, ale poprvé vstoupil do fyzikálního slovníku v roce 1955, kdy jej Heisenberg použil při kritice určitých neortodoxních interpretací kvantové mechaniky.)“
- ^ Přednášky s názvy „Kodaňská interpretace kvantové teorie“ a „Kritiky a protinávrhy kodaňské interpretace“, které Heisenberg přednesl v roce 1955, jsou přetištěny ve sborníku Fyzika a filozofie.
- ^ Olival Freire Jr., „Věda a exil: David Bohm, horká doba studené války a jeho boj za novou interpretaci kvantové mechaniky“, Historické studie o fyzikálních a biologických vědách, Svazek 36, číslo 1, 2005, s. 31–35. („Přiznávám, že pojem„ kodaňská interpretace “není šťastný, protože by mohl naznačovat, že existují i jiné interpretace, jak předpokládá Bohm. Souhlasíme samozřejmě s tím, že ostatní interpretace jsou nesmysly, a věřím, že je to v mém knihy a v předchozích dokumentech. Každopádně teď nemohu knihu bohužel změnit, protože tisk začal dost dlouho. “)
- ^ Goldstein, Sheldon, “Bohmian mechanika ", Stanfordská encyklopedie filozofie (vydání z jara 2013).
- ^ Ghirardi, Giancarlo, "Sbalit teorie ", Stanfordská encyklopedie filozofie (vydání zima 2011).
- ^ Vaidman, Lev, "Mnohosvětová interpretace kvantové mechaniky ", Stanfordská encyklopedie filozofie (vydání z jara 2015)
- ^ Lombardi, Olimpia a Dieks, Dennis, “Modální interpretace kvantové mechaniky ", Stanfordská encyklopedie filozofie (vydání z roku 2014).
- ^ Laudisa, Federico a Rovelli, Carlo, "Relační kvantová mechanika ", Stanfordská encyklopedie filozofie (vydání léto 2013)
- ^ Schlosshauer, Maximilian; Kofler, Johannes; Zeilinger, Anton (06.01.2013). „Snímek základních postojů ke kvantové mechanice“. Studie historie a filozofie vědy Část B: Studie historie a filozofie moderní fyziky. 44 (3): 222–230. arXiv:1301.1069. Bibcode:2013SHPMP..44..222S. doi:10.1016 / j.shpsb.2013.04.004.
- ^ Marchildon, Louis (2015). „Mnohonásobnost Everettovy interpretace kvantové mechaniky“. Studium v historii a filozofii moderní fyziky. 52 (B): 274–284. arXiv:1504.04835. Bibcode:2015SHPMP..52..274M. doi:10.1016 / j.shpsb.2015.08.010.
- ^ A b Kent, Adrian (01.02.2015). „Má smysl hovořit o nejistotě lokalizace ve funkci univerzálních vln? Poznámky k Sebensovi a Carrollovi?“ Základy fyziky. 45 (2): 211–217. arXiv:1408.1944. Bibcode:2015FoPh ... 45..211K. doi:10.1007 / s10701-014-9862-5.
- ^ Zeh, H. D. (01.03.1970). „K interpretaci měření v kvantové teorii“. Základy fyziky. 1 (1): 69–76. Bibcode:1970FoPh ... 1 ... 69Z. doi:10.1007 / BF00708656. ISSN 0015-9018.
- ^ Albert, David; Loewer, Barry (1988-01-01). „Interpretace výkladu mnoha světů“. Syntezátor. 77 (Listopad): 195–213. doi:10.1007 / bf00869434.
- ^ Aguirre, Anthony; Tegmark, max (2011). „Born in the Infinite Universe: a Cosmological Interpretation of Quantum Mechanics“. Fyzický přehled D. 84 (10). arXiv:1008.1066. doi:10.1103 / PhysRevD.84.105002.
- ^ Jammer, Max (1974). Filozofie kvantové mechaniky: Interpretace kvantové mechaniky v historické perspektivě. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-43958-5. OCLC 463216139.
- ^ Wheeler, J. A .: „Informace, fyzika, kvantum: Hledání odkazů“; v Zurek, W., ed .: „Složitost, entropie a fyzika informací“; pp 3–28; Addison-Wesley; 1990, s. 3.
- ^ Combourieu, Marie-Christine; Popper, Karl R. (1992). „O kontroverzi EPR“. Základy fyziky. 22 (10): 1303–1323. Bibcode:1992FoPh ... 22.1303C. doi:10.1007 / bf01889715.
- ^ Watanabe, Satosi (1955). „Symetrie fyzikálních zákonů. Část III. Predikce a retrodikce“ (PDF). Recenze moderní fyziky. 27 (2): 179. Bibcode:1955RvMP ... 27..179 W.. doi:10.1103 / revmodphys.27.179. hdl:10945/47584.
- ^ Davidon, W.C. (1976). „Kvantová fyzika jednotlivých systémů“. Il Nuovo Cimento. 36B (1): 34–40. Bibcode:1976NCimB..36 ... 34D. doi:10.1007 / bf02749419.
- ^ Aharonov, Y .; Vaidman, L. (1998). „O dvoustavové vektorové reformulaci kvantové mechaniky“. Physica Scripta. T76: 85–92. Bibcode:1998PhST ... 76 ... 85A. doi:10.1238 / physica.topical.076a00085.
- ^ Wharton, K. B. (2007). „Časově symetrická kvantová mechanika“. Základy fyziky. 37 (1): 159–168. Bibcode:2007FoPh ... 37..159 W.. doi:10.1007 / s10701-006-9089-1.
- ^ Wharton, K. B. (2010). „Nová interpretace Klein-Gordonovy rovnice“. Základy fyziky. 40 (3): 313–332. arXiv:0706.4075. Bibcode:2010FoPh ... 40..313W. doi:10.1007 / s10701-009-9398-2.
- ^ Heaney, M. B. (2013). „Symetrická interpretace Klein-Gordonovy rovnice“. Základy fyziky. 43 (6): 733–746. arXiv:1211.4645. Bibcode:2013FoPh ... 43..733H. CiteSeerX 10.1.1.762.8767. doi:10.1007 / s10701-013-9713-9.
- ^ Hestenes, David (1990). „Zitterbewegung interpretace kvantové mechaniky“. Základy fyziky. 20 (10): 1213–1232. Bibcode:1990FoPh ... 20.1213H. CiteSeerX 10.1.1.412.3589. doi:10.1007 / BF01889466.
- ^ Sutherland, R. (2008). "Příčinně symetrický Bohmův model". Studium v historii a filozofii moderní fyziky. 39: 782–805.
- ^ Cabello, Adán (2017). „Interpretace kvantové teorie: Mapa šílenství“. V Lombardi v Olimpii; Fortin, Sebastian; Holik, Federico; López, Cristian (eds.). Co jsou to kvantové informace?. Cambridge University Press. str. 138–143. arXiv:1509.04711. Bibcode:2015arXiv150904711C. doi:10.1017/9781316494233.009. ISBN 9781107142114.
- ^ „Statistická interpretace kvantové mechaniky“ (PDF). Nobelova přednáška. 11. prosince 1954.
- ^ „Pokus o koncipování kvantově-teoretického popisu jako úplného popisu jednotlivých systémů vede k nepřirozeným teoretickým výkladům, které jsou okamžitě zbytečné, pokud přijmeme výklad, že popis se týká souborů systémů, a nikoli jednotlivých systémů.“ Einstein: Philosopher-Scientist, ed. P.A. Schilpp (Harper & Row, New York)
- ^ Olimpia Lombardi, Dennis Dieks (2012). Modální interpretace kvantové mechaniky. Stanfordská encyklopedie filozofie. Výzkumná laboratoř metafyziky, Stanford University.
- ^ J. S. Bell, Volné proměnné a místní kauzalita, Epistemologické dopisy, únor 1977. Přetištěno jako kapitola 12 J. S. Bell, Mluvitelné a nevýslovné v kvantové mechanice (Cambridge University Press 1987)
- ^ Dowker, F.; Kent, A. (1995). "Vlastnosti konzistentních dějin". Phys. Rev. Lett. 75 (17): 3038–3041. arXiv:gr-qc / 9409037. Bibcode:1995PhRvL..75.3038D. doi:10.1103 / fyzrevlett.75.3038. PMID 10059479.
- ^ Gambini, Rodolfo; Pullin, Jorge (2009). „Montevidská interpretace kvantové mechaniky: často kladené otázky“. Journal of Physics: Conference Series. 174 (1): 012003. arXiv:0905.4402. Bibcode:2009JPhCS.174a2003G. doi:10.1088/1742-6596/174/1/012003.
- ^ Jorge Pullin. „Montevidská interpretace kvantové mechaniky“. Citováno 27. dubna 2012.
- ^ Jeremy Butterfield, Hodnocení montevidské interpretace kvantové mechaniky (2014) arXiv: 1406.4351v1
- ^ Mohrhoff, U. (2005). „Pondicherryova interpretace kvantové mechaniky: Přehled“. Pramana. 64 (2): 171–185. arXiv:quant-ph / 0412182. Bibcode:2005Prama..64..171M. doi:10.1007 / BF02704872.
- ^ Shafieea, Afshin; Jafar-Aghdamib, Maryam; Golshanic, Mehdi (2006). „Kritika Mohrhoffova výkladu kvantové mechaniky“. Studie z historie a filozofie vědy. 37 (2): 316–329. Bibcode:2006SHPMP..37..316S. doi:10.1016 / j.shpsb.2005.10.003.