Что такого запутанного в квантовой физике? [закрыто]

Хорошо, сразу же, я хочу прояснить, что это глупый вопрос. Посмотрите на этот график от SMBC:

введите описание изображения здесь

Игнорируйте часть «политический дискурс» и замените ее на «разговоры о квантовой физике». Я нахожусь где-то рядом с левой вершиной этого графика, и мне нужен кто-то более осведомленный, чем я, кто-то там, внизу, в корыте, чтобы сбить меня с ног и сказать, где я полностью не прав. Дело в том, что я одновременно верю, что я прав, и также знаю, что почти наверняка не прав, так что, может быть, вы найдете это забавным.

Вот чего я не понимаю. Я достаточно знаю о квантовой информации и квантовых вычислениях, чтобы увидеть основные уравнения, лежащие в основе теории декогеренции; вот мое понимание того, что они означают. Предположим, что у вас есть оператор плотности, описывающий полную систему X, которая распадается на две разделимые подсистемы A и B. Предположим, что мы «знаем» только оператор плотности, описывающий подсистему A. Тогда, когда унитарный оператор действует на полную систему X, он не обязательно разлагается на два независимых унитарных оператора, действующих на A и B. «С нашей точки зрения», точки зрения системы A, может показаться, что неунитарный «супероператор» действует на нашу подсистему A. Этот супероператор можно вычислить точно, если бы мы знали оператор плотности для подсистемы B и полную унитарную операцию U на X.

Так вот теперь я не понимаю. Если это правда, и мое понимание правильное, то действительно не о чем спорить, когда дело доходит до «значения» квантовых измерений или интерпретаций квантовой механики. Теория декогеренции подразумевает, что единственное, что действительно существует во Вселенной, — это одна гигантская волновая функция, описывающая Вселенную, просто набор комплексных чисел, и тот факт, что измерения, по-видимому, генерируют некоторую «классическую вероятность», просто вызван тем фактом, что у нас есть только однонаправленное знание о Вселенной - изучая подсистему А Вселенной, мы обязательно не имеем точного описания окружения Б.

Так что копенгагенская интерпретация, множественность миров, объективный коллапс — все это бессмысленно, если мы просто примем, что только сложные «вероятностные» амплитуды, более точно известные тогда как просто «амплитуды», являются единственными «реальными» вещами.

Это кажется мне очевидным. Почему я идиот?

"если мы просто примем..." Ты мне нравишься. Это именно то, что вызывает у меня то же чувство, что и у вас. Это как "да ладно, люди... не то чтобы мы не привыкли понимать вещи, описываемые как математические объекты. Просто перестаньте думать, что вещи - это бильярдные шары".
Этот поставленный вопрос, скорее всего, вызовет в основном ответы, основанные на мнении, что делает его не по теме. Можете ли вы как-то сфокусировать это внимание? Возможно, спросив что-то конкретное о самих понятиях физики. Тем не менее, «комплексные амплитуды вероятности» не могут быть «настоящими». Как математическая сущность может быть «реальной»? Мы используем математику для описания реальности; это не сама реальность. И в любом случае, вопрос на самом деле не в том, чтобы принять КМ как точное (и точное) описание Вселенной; речь идет о установлении связи между нашим повседневным опытом и тем, что говорит QM.
@march Я считаю, что это именно то, о чем он спрашивает / подчеркивает: «QM — это описание, как и физика в целом. Так что же такого сбивающего с толку в QM, если мы могли бы просто принять, что это лучшее описание реальности?»
Я также не думаю, что квантовая физика особенно «запутана». Это необъективный вопрос, потому что люди не могут даже согласиться с тем, правильна ли его посылка (это потому, что «запутанность» не является объективным свойством теории).
Не волнуйтесь, квантовая механика на самом деле не так сбивает с толку, как это представляется большинству профессоров и популяризаторов науки, и действительно за квантовыми интерпретациями нет никакой физики. Похоже, вы находитесь в хорошей ситуации с философской точки зрения.
В квантовой механике нет ничего «сбивающего с толку», просто ее не учат должным образом, и даже когда это происходит, большинство студентов не слушают то, чему учат. Это ничем не отличается от ньютоновской механики. Могу поспорить с вами, что большая часть того, что большинство людей думают, что они знают о ньютоновской механике, «просто не так». Послушайте Марка Твена.
Часть проблемы заключается в том, что популяризаторы науки кровно заинтересованы в том, чтобы подчеркнуть, насколько сумасшедшей и необычной является квантовая физика — публике нравится это слышать!
Тем не менее, есть разумные физики, которые могут не согласиться с вашим предпоследним предложением, потому что они считают, что эти амплитуды следует рассматривать не как «реальные» свойства частицы, а скорее как утверждение о знании этой частицы. Если вы думаете, что наука стремится описать некую объективную физическую реальность, это различие имеет значение.
(я ОП). Так что я немного пьян, так что, возможно, я не вижу смысла. Теперь я понимаю, что цель науки состоит в том, чтобы предсказывать реальность, а не раскрывать нам ее истинные основы. Тем не менее, безусловно, наиболее оправданным предположением об истинной основе работы реальности является нынешний научный консенсус. И, конечно же, учитывая выбор между «коллапс волновой функции работает таким запутанным образом» или «коллапс волновой функции работает таким запутанным образом» или «есть бесконечные миры», Байес/Оккам говорит, что «коллапс волновой функции — это даже не то, что происходит» — это лучший вариант. вариант.
Есть ли какой-то смысл, почему вы включаете эту картинку и первый абзац?

Ответы (3)

  1. Как это не подразумевает множество миров? Имеет ли ваша волновая функция Вселенной буквально нулевую амплитуду для «Гитлер выиграл Вторую мировую войну», «Мой лучший друг превращается в тыкву» и всего остального?

  2. Но если "миров" много , то нужно объяснить

а. какой именно «частью» волновой функции является «мир» (является ли мир единственной глобальной амплитудой? конкретным набором амплитуд?)

б. почему правило Борна применимо к тому, что мы видим в нашем конкретном мире, почему мы видим весьма специфические закономерности, когда (по крайней мере, по определению «один мир на глобальную амплитуду») типичный мир представляет собой мир однородной случайности?

Другими словами, вам придется ответить на вопросы, с которыми сталкивается любой сторонник многомирности.

  1. Ваша концепция квантовой механики исходит из нерелятивистского уравнения Шрёдингера. Когда вы добираетесь до релятивистской квантовой теории поля, вам приходится иметь дело с изменениями системы отсчета, правилами интеграла по траекториям и амплитудами, которые появляются только после того, как вы их вычислите.
Да, эта волновая функция Вселенной имеет буквально нулевую амплитуду для этих событий. Когда вы полностью забываете о квантовых измерениях, эволюция квантовой системы в чистом состоянии, как я предполагаю во Вселенной, является чисто детерминированной. Таким образом, хотя с нашей точки зрения выбор между событиями/измерениями может показаться случайным, на самом деле это не так. Относительно нерелятивистского Шредингера - вот такую ​​информацию я и прошу. Я недостаточно разбираюсь в квантовой физике или теории поля, чтобы понять, как это изменит смысл того, что я говорю.
«Хотя с нашей точки зрения выбор между событиями/измерениями может показаться случайным, на самом деле это не так». Вы слышали о суперпозиции? Уравнение Шредингера является линейным. Ненаблюдаемые ветви волновой функции не перестают существовать, если ее эволюция линейна.
Верно, но если нет квантового измерения, то нет и "ненаблюдаемых ветвей" волновой функции, не так ли? Тогда это понятие не имеет смысла. Только унитарная эволюция квантового состояния, как это предусмотрено уравнением Шрёдингера.
Уравнение Шрёдингера порождает суперпозиции. Если атом радиоактивно распадается и испускает частицу, волновая функция испущенной частицы представляет собой расширяющийся сферический волновой фронт. Если вы примете во внимание столкновение испущенной частицы с другими атомами, вы получите общую волновую функцию, состоящую из взаимно декогерентных историй столкновений. Вы хотите сказать, что только одна из этих историй реальна?
Нет. Я говорю, что сама волновая функция должна считаться реальной. Тот факт, что мы наблюдаем только одну непротиворечивую историю столкновений, обусловлен просто нашим восприятием; если бы у нас была полная волновая функция, представляющая остальную часть Вселенной, включая наш измерительный прибор, мы могли бы предсказать волновую функцию, которая возникла бы в результате запутывания атома и остальной части Вселенной в процессе измерения, и это был бы весь ответ, который мы получили. понадобиться.
«Тот факт, что мы наблюдаем только одну непротиворечивую историю столкновений, обусловлен просто нашим восприятием». Так говорят люди многих миров. Но они также говорят, что в этих декогерированных других историях есть копии вас, у которых есть свое собственное восприятие.
Я также не понимаю, насколько последовательна твоя интерпретация (извините за выражение), Билли. Если верить только в унитарную эволюцию большой волновой функции, то обязательно получатся макроскопические суперпозиции, в которых данный человек наблюдает разные вещи. В этом суть МВИ.

Здесь https://en.wikipedia.org/wiki/Interpretations_of_quantum_mechanics#Tabular_comparison — хороший обзор (метафизических?) предположений различных точек зрения. А здесь http://www.preposterousuniverse.com/blog/2013/01/17/the-most-embarrassing-graph-in-modern-physics/ обзор любимых интерпретаций (среди предполагаемых экспертов).

Итак, я думаю, моя точка зрения будет заключаться в том, что вы, вероятно, не создадите себе проблем со своим основным предположением. Однако само это предположение не обязательно является «истинным» (что бы это ни значило). Оно может быть ложным, истинным, непознаваемым и/или бессмысленным. (Отсюда и «стандартный» совет: не пытайтесь понять, просто используйте это.)

Такой совет направлен на то, чтобы избежать вопросов о том, что «действительно» реально, например https://en.wikipedia.org/wiki/Ontology . Если некоторые, или многие, или все интерпретации предсказывают одно и то же, то можно возразить: кого это волнует? (Возможно, люди, которые пытаются сопоставить это с GR.)

Я полагаю, Квантовая Теория была известна вам всю жизнь, но для ее первых пионеров она радикально отличалась от Лапласовской «Модели Часового Механизма» полностью детерминированной Вселенной.

Хотя предсказания квантовой теории всегда точны, повторение экспериментов, скажем, с радиоактивностью может каждый раз давать разные результаты, что опять-таки противоречит классическим представлениям о физике.

Что такого запутанного в квантовой физике? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v