量子力学的哥本哈根解释(五)

当然,在这种情况下,在测量过程的最后临界状态下,被研究系统的机械扰动问题根本不存在。但即使在这个阶段,也存在一个问题,即对定义系统未来行为的可能预测类型的条件产生影响。 (CC,第 80 页)

在这里,玻尔明确否认不可控相互作用涉及任何形式的扰动,而扰动是经典状态下分离良好的物体的特征。他所指的不可控相互作用,用现代术语来说,是系统和测量仪器纠缠在一起的状态。物体和测量仪器之间的纠缠使物体和探测器无法具有明确定义的独立状态。因此,纠缠促使玻尔认为经典概念的使用取决于实验环境,因此是互补的。

今天,大多数哲学家都同意,从本体论上讲,玻尔是一个量子原教旨主义者,认为量子力学描述适用于微观和宏观物体。然而,他也坚持认为,由于我们必须在纠缠的物体和测量仪器之间进行认知分离,因此测量结果应该用经典术语来描述。这就是我们传达观察的方式。那么问题来了:世界是如何以经典方式出现的?

1970 年,汉斯·迪特·泽 (Hans Dieter Zeh) (1970) 引入了“退相干”,量子力学因此被赋予了新的概念。此后,许多物理学家参与了这一概念的发展,如今,退相干背后的过程发挥着巨大作用;例如,在量子计算机的构建中。退相干背后的观点是,量子力学自始至终都遵循规则,但任何物体总是与大量环境自由度相互作用,因此对应于宏观不同状态的干涉项就会消失。换句话说,我们看不到既死又活的叠加态中的薛定谔猫。

Camilleri 和 Schlosshauer (2015) 以及 Schlosshauer 和 Camilleri (2017) 认为,玻尔的哲学和退相干理论带来的见解可能并不会和平共处。退相干也可以看作是为玻尔认为在认识论上必要的区分提供了动力学依据,即作为测量仪器的“经典系统”与“量子对象”之间的区别。然而,霍华德(2021)更进一步,他认为玻尔在他的互补性观点中认为,薛定谔的物体-仪器-环境相互作用的纯联合态动力学在统计和观察上等同于通过测量挑选出的本征态的上下文相关混合。因此,霍华德认为:(1)互补性和退相干假设量子是本体论的基本;(2)经典性源于量子行为;(3)退相干证实了玻尔的观点,即测量是一个实际的不可逆过程,由于退相干产生了一个单一的宏观标记,信息会通过观察系统消散。他的结论是“环境引起的退相干(实际上并不是退相干,而只是退相干的表象)始终是玻尔用互补性理论所指向的真正要点”(第 171 页)。因此,霍华德得出结论,退相干不仅与互补性一致,而且互补性是由于遵循玻恩规则的量子力学是一种统计理论,退相干动力学也是如此,因此我们不能指望退相干能够解释测量的特定确定结果。然而,他还得出结论,他从玻尔的观点中读出的上下文相关混合为我们提供了“所寻求的古典性的模拟”。玻尔是否会支持最后一句话,即古典世界是一种认识论幻觉,这当然是有争议的。

霍华德的解读似乎基于对薛定谔波函数的理解,即它具有指代动态量子态的表征作用。然而,玻尔似乎从未谈论过量子态,除非与原子的静止状态有关。从一开始,玻尔就更关注海森堡矩阵力学的跃迁概率,而不是薛定谔的波力学,这种观点在波函数根据玻恩规则进行解释后并没有改变。请考虑玻尔的以下陈述:

根据两个替代程序,可以通过将具有元素的矩阵的变量指示具有所谓的系统之间的各个转换的矩阵或通过利用所谓的波方程来执行量子的变量来执行量子的机械计算,其解决方案是指的,并允许我们派生我们的解决方案它们之间过渡的概率。 整个形式主义将被视为用于导出确定或统计特征的预测的工具,如在经典术语中描述的实验条件下获得的信息,并且通过进入矩阵或波浪函数的代数或微分方程的参数指定的信息分别是解决方案。 这些符号本身,如已经使用虚数所示,不易对图案解释的影响; 甚至衍生的真实功能,如密度和电流仅被认为表达在明确的实验条件下可观察到的单个事件的概率。 (CC,PP。143-144)

这里BoHR等于矩阵和波浪功能,因为这两组数学符号在量子力学中的表达概率,以测量结果的预测的形式。 在David Wallace(2016)之后,区分量子州的代表和概率解释,杰弗德布(2017年)认为Bohr将其解释为概率,上述报价似乎支持。

Bohr的主要洞察力是看到量子力学是完全不同的,我们在物理学历史上处理了我们在物理学历史上处理,因此在这种后经典理论中解释不能是我们熟悉的代表解释,我们熟悉了换向或布尔的理论在基本层面。

随着BUB(2016)解释,“在经典或布尔斯的Quantum概率不能被理解为量化关于观察预测量值的无知”(第223页)。 因此,当海森伯格构建他的矩阵力学时,他意识到量子力学中的运动和动力学是非综合的。 这意味着,根据BUB,必须由一个“交错的”布尔代数,每个成员对应于一组通勤可观察的每个成员来描述这些属性,其中交织度不包括构建更包容的布尔代数的可能性。 虽然Bohr在Boolean代数方面没有谈论互补性,但Bub表明,当他坚持认为我们需要在测量结果的描述中使用经典术语时,这正是迄今为止的博士。 在宏观水平上,根据实验背景,各种结果属于不相容的布尔框架; 在微观水平随机性和纠缠规则上,量子力学在通过希尔伯特空间几何形状所描绘的事件的概率约束方面解释的东西。

根据BUB(2022)的说法,这种信息理论解释互补性,弃权引入破碎以解释量子概率,这是“完全新的和物理现实的方面”和“从一开始就挑战”,正如von neumann所指出的那样。 除此之外,BUB(2017)还认为,“崩溃,作为量子状态的条件化,是在观察实际结果后用手放置的东西。 物理学并没有给你。“ 这可能是Bohr的看法。 无论如何,各种分析之间的分歧表明,关于Bohr对互补性和测量的看法,无论如何对互补性和测量的看法都没有达成共识。

11.新的观点

在20世纪50年代之后,对Bohr的互补性的一些替代解释是明确的,他们都在物理学家和科学哲学家中找到了他们的支持者。 哥本哈根解释开始失去对其他解释等其他解释,许多世界解释,莫代尔解释和破坏的解释,这在过去几十年来上已经更加流行。 但随着对Bohr和Heisenberg对Quantum Mechanics的理解的基本差异的越来越意识的同意,几个科学哲学家已经振兴了Bohr对互补性的看法。 千年围绕截至欧元的新认可出现了哥本哈根解释。

Rob Clifton和Hans Halvorson(1999,2002)认为,如果假设所有测量最终降低到位置测量,BoHM对量子力学的解释可以被视为BoHR的互补解释的特殊情况。 最初是Jeffrey Bub和Clifton(1996)能够证明(给定一些理想化的条件),Bohr的互补性和博姆摩的力学落在他们的唯一性定理下,用于无折叠解释。 Clifton和Halvorson通过表明Bohr的位置和动量互补的概念可以在量子力学的C * - 山上的形式主义中的不等价值方面表达。 事实证明,任一位置或动量是动态的显着性,但不允许假设在任何单个上下文中的位置和动量都是动态显着的。 从这些假设中,他们得出结论,Bohm的隐藏变量是“值状态”,即互补性解释假设位置测量始终动态显着,但这种形而上学限制不是它们的结果表明物理所要求的。 相反,Clifton和Halvorson(1999)和Halvorson(2004年)认为互补性可能会给我们对量子场理论的现实主义解释。

哲学家也开始探讨与BoHR的观点相比“对象的行为的不可分割性以及与测量仪器的相互作用”的观点,或者原子系统和测量装置之间的无法控制的相互作用的观点探讨了博客的观点 (Schlosshauer和Camilleri 2011年,2017年; Camilleri和Schlosshauer 2015;Bächtold2017;和Tanona 2017)。 尽管BoHR假设测量装置完全是量子机械系统,但他仍然认为仪器可以大致通过经典理论描述。 在学者中,刚才提到的普遍认为,废话的概念与Bohr关于量子古典划分的看法相干,并增加了博客自己的博览会缺乏的量子与古典转型的动态解释。 还试图清理Bohr的观点和休·埃弗里特的“相对州”的结构关系,已经进行了诠释; 在某些地方的关系比通常认为(BacciaGaluppi 2017)更接近。

迈克尔·迪克森 (Michael Dickson) (2001, 2002) 对玻尔的互补性观点提供了另一种见解。他利用量子理论中的当代参考系理论,证明了玻尔对 EPR 思想实验的回应实际上是正确的。此外,他还认为,玻尔对自旋的讨论与他对后者的讨论非常不同,自旋是一种比位置和动量更少依赖参考系的属性,基于这些差异,他提出了对贝尔定理及其意义的玻尔式解释。

惠特克 (Whitaker) (2004) 在克利夫顿和哈尔沃森以及迪克森的著作的基础上,根据量子信息论重新评估了玻尔的量子力学哲学。除了尝试将玻尔的互补性概念应用于当代对量子力学和量子场论解释的讨论之外,人们还在不断尝试理解玻尔的符号表征思想(Tanona,2004a,2004b)以及他的互补性概念与后现代哲学和一般认识论趋势的关系,例如后结构主义、解构主义、女权主义和文化研究(Honner 1994;Plotnitsky 1994;Barad 2007;Katsumori 2011)。Faye 和 Jaksland(2023b)对巴拉德对玻尔的解释进行了批判性讨论。

(本章完)

相关推荐