量子力学(二)
在H1和H2是系统S1和S2的状态空间的情况下,有一对Hilbert Spaces H1和H2的张量产品h1⊗h2上有封闭师操作员h1⊗h2是复杂系统的状态空间(S1 + S2)。 从这个(4.1)遵循这个(4.1),有观察到的是(S1 + S2),其值不是由单独与两个有关的观察值的值确定的。
这些是在希尔伯特空间中采取载体和运营商的直接后果,分别分别,州和可观察,并申请诞生的规则(及以后(4.1)和(4.2)),以向国家任务提供经验含义。 这太好了解; 了解量子力学的真正困难在于,掌握了他们的影响 - 物理,形而上学和认识论。
有人试图了解Quantum Mechanics关于世界的内容,必须努力与一个剩下的事实努力。 这个问题不是Hilbert Spaces的问题,而是动态的问题 - 描述系统通过空间跟随的轨迹的规则。 从物理的角度来看,它比讨论到这一点更令人担忧。 它不仅为试图提供了对理论的解释的困难,而且似乎也指出了理论的基础的逻辑不一致。
假设我们有一个系统S和一个设备S *,其测量具有值{A1,A2,A3,...}的可观察到的A. 然后,S *(“接地状态”)存在一些状态,并且某些可观察B具有与S *有关的值{B1,B2,B3,...}(其“指针可观察”,所谓的,因为它是任何播放指针在拨号上的角色在注册实验结果时的示意性测量仪器的前面,这使得如果S *以其地位开始并以适当的方式与S相互作用,并且如果在交互之前的相互作用是A1之前,则此后立即的值是B1。 然而,如果在交互之前的一个人的价值是A2之前,则B的值之后是B2; 如果在交互前的a3之前的值是A3,则B的值在B3之后立即为B3,等等。 这就是它意味着说S *测量A.因此,如果我们代表了S和S *的关节,部分状态(只是其中的一部分,它指定了s *上的S&B上的a]的值,其值对应于测量可观察到的值对应的值。s和指针在s *上可观察到的矢量| a =ai⟩s| b =bi⟩s*,让“→”站在两者之间的相互作用的动态描述中,说S *是一个用于表示动态法律的测量仪器需要那个,
| A =a1⟩s| B =地态state⟩s*→| A =a1⟩s| B =b1⟩s*
| A =a2⟩s| B =地置稳态*→| A =a2⟩s| B =b2⟩s*
| A =a3⟩s| B =地态state⟩s*→| A =a3⟩s| B =b3⟩s*
等等。[12]
直观地,S *是可观察到的测量仪器,用于S *的一些可观察功能(无关紧要,只是通过查看设备来确定值的东西),其与馈送其的系统的a - 值相关联在交互后可以读取S *的可观察状态的值。 在哲学贴释中,S *是用于刚的测量仪器,用于S *的一些可观察功能,其轨道或指示其以适当的方式交互的系统的值。
现在,上面遵循(3.1),那些没有S(太多计数)的状态,这不是特征持有的,如果我们考虑Schrödinger的方程告诉我们S和S *的联合演变,那么当S开始时,我们发现相互作用后对对的状态是[A上S *]的eigenstates的叠加。 衡量S上可观察到的是无关紧要的,特定叠加始于何处并不重要; 当它被馈入到该测量仪器中,如果Schrödinger的等式正确地描述了相互作用,则从该等式中的U形的线性遵循,操作员从对对的稍后的稍后状态影响转换的操作员在相互作用之后S和装置的联合状态是在联合系统上的可观察到的初始峰的叠加。
例如,假设我们在其地位中开始S *,并在状态下进行
1
√
2
|一个=a1⟩s+
1
√
2
|一个=a2⟩s
获得了对复合系统的状态空间的规则的结果是该对的组合状态是
1
√
2
| A =a1⟩s| B =地态state⟩s* +
1
√
2
| A =a2⟩s| B =地置稳态*
因此,S *是用于A的测量仪器的事实,以及它们在交互后的组合状态的线性的情况
1
√
2
|一个=a1⟩s| b =b1⟩s* +
1
√
2
|一个=a2⟩s| b =b2⟩s*
然而,对于类型2的语境的动态规则,这是与类型2类型的动态规则的动态规则不一致(如果存在任何此类上下文,则这是一个)需要在交互之后的该对状态
|一个=a1⟩s| b =b1⟩s*
要么
|一个=a2⟩s| b =b2⟩s*
实际上,它需要确切的概率
1
2
它最终会在前者和可能的概率
1
2
它最终会在后者。
我们可以尝试通过放弃2型语境的动态规则来恢复逻辑一致性(或者,通过否认有任何此类上下文),但是我们有经验的一致性问题。 因为它不仅仅是统治,该规则被列入了该理论; 我们知道当系统在给定可观察到的特征时,我们知道什么时显示出的系统,并且我们知道测量后的测量装置处于观察到的指针的特征。 因此,我们从一开始就知道,如果一个理论告诉我们一些关于测量设备的后测量状态的别的东西,那么其他东西是错误的。
在坚果壳中,是量子力学中的测量问题; 任何对这个理论的解释,关于世界上的任何详细故事,根据量子力学,特别是那些测量正在进行的世界的那些位,必须抓住它。
松散的结束
混合状态是纯粹状态的加权和,它们可用于代表其组件在不同纯粹状态的集合状态,或我们只有部分知识的各个系统的状态。 在第一种情况下,附着在给定纯状态的权重反映了该状态的集合组件的大小(并且因此集合的任意成员是的目标概率); 在第二种情况下,它们反映了所讨论状态的问题所在的系统的遗失概率。
如果我们不想失去纯粹和混合状态之间的区别,我们需要一种方法,表示与添加(适当加权)的向量不同的一组纯状态(同等地,与它们相关的概率函数相当的概率函数的方法是不同的,这意味着我们需要一种代表混合状态的替代方法,或者代表保留它们之间区别的纯和混合状态的均匀方式。 希尔伯特空间中有一种算子,称为密度操作员,在后一种能力下供应良好,事实证明,在密度运营商方面,并不难以重复对国家载体所说的一切。 所以,即使是普遍的说话,因为纯粹的国家由载体代表,官方规则是纯和混合,相似的 - 密度算子在量子力学中表示。
虽然我所说,混合状态可以用来代表我们实际上是一个或另一个纯粹状态的系统的无知,但虽然这似乎是一种充分的方式来解释古典背景下的混合物,但通常存在严重障碍量子机械混合物。 这些是在百科全书中的量子力学上的其他条目中进行详细讨论。
关于可观察到的所有内容严格来说,只适用于可观察到的形式的分立集合的情况; 将其概括为连续可观察物的情况所需的数学佳肴是复杂的,并且提出了更高技术性质的问题。 这些,也最好留下详细讨论。
这应该是所有初步准备,需要接近量子力学的哲学讨论,但只是第一步。 越多了关于希尔伯特空间中的载体和运营商之间的关系,关于简单系统的空间如何与复杂的空间有关的关系,以及关于确定国家向量如何穿过空间的等式,更好将是对既有方式的升值自然与与理论相关的问题的困难。 关于量子力学的滑稽椅背,这是使其无休止地吸收到哲学家的事情,就是那么越多,问题越多,问题越难。