Примечание перед чтением: я сделал две правки для уточнения
Первый начинается со слов: «Чтобы уточнить на основе ответов, я думаю, вы упустите суть вопроса:»
Второй начинается со слов: «Хорошо, кажется, я вижу здесь проблему».
Я некоторое время пытался понять квантовую суперпозицию, и еще в старшей школе по физике я прочитал целую лекцию об эксперименте с двумя щелями и увидел старое видео Dr Quantum - Double Slit Experiment (которое само по себе взято из фильма «Что? Bleep! Down the Rabbit Hole - Quantum Edition (2006)», в котором пытались объяснить результаты этого эксперимента.
Я понимаю, что наблюдая (добавляя детектор к щелям), электрон меняет свое поведение с поведения волны на поведение частицы. Я понимаю, что это можно наблюдать по дифракционной картине (или ее отсутствию) на задней панели (куда в конечном итоге приземляется электрон), которая содержит результаты эксперимента, таким образом, все это доказывает, что электроны подобны волнам и частицам. У меня проблема, когда они пытаются объяснить, почему. Видео на самом деле не делает этого для меня, и когда я спрашивал своего учителя в старшей школе, а затем профессоров физики в колледже, они всегда говорили что-то вроде «наблюдение за электроном коллапсирует волновую функцию».
Теперь, когда я изучил дифференциальные уравнения и линейную алгебру, у меня есть общее представление о собственных значениях и линейных уравнениях, потому что мы должны были использовать их для решения линейных дифференциальных уравнений. Пока я исследовал квантовые компьютеры, я наткнулся на этот комикс «Субботние утренние хлопья для завтрака» в «Разговоре о квантовых компьютерах» . В комиксе есть часть о суперпозиции, которая говорит мне, что (перефразируя здесь) «квантовая суперпозиция — это не две вещи одновременно, а собственное уникальное состояние». Это вызвало у меня любопытство, и поэтому я просмотрел много вопросов по этой теме, одним из хороших из которых был:
Этот вопрос, казалось, подтверждал, что я не могу думать о суперпозиции как о смеси классических состояний (здесь или там) или обоих одновременно (здесь и там), а скорее о чем-то совершенно другом, уникальном состоянии. Мне трудно понять, что на самом деле означает это «уникальное состояние». В настоящее время я понимаю, что электроны управляются волновыми функциями и что эти волновые функции имеют собственные состояния. Я думаю, что суперпозиция чем-то похожа на линейное уравнение, в котором собственные состояния волновой функции являются их собственными меньшими решениями.
Чтобы выразить это с точки зрения моего понимания дифференциальных уравнений / линейной алгебры, мне кажется, что это параллель с линейными уравнениями и основа векторов, например, как вы можете записать вектор как линейное уравнение других векторов, и оба они эквивалентны. собственные значения в дифференциальных уравнениях использовались почти как эти отдельные «векторы» при решении уравнения, и их «линейная» комбинация — это то, что позволило вам решить дифференциальное уравнение. Я думаю, нечто подобное происходит с волновыми функциями, собственными состояниями и квантовой суперпозицией, но я просто не вижу здесь связи. Можно ли провести здесь параллель? После прочтения описания тега для квантовой суперпозиции это кажется чем-то связанным, но я не могу «видеть» это, как в глубоком понимании.
В любом случае, весь смысл в том, чтобы понять математически/визуально этот вопрос:
Если бы я был котом Шредингера, что бы я чувствовал? буду ли я чувствовать себя живым? мертвый? Вопрос, который я исследовал, казалось, утверждал, что я буду чувствовать себя как в каком-то уникальном состоянии, но не одновременно мертвым и живым. Считается ли тот факт, что я буду котом, «наблюдением» за суперпозицией и, таким образом, «коллапсом волновой функции»? Могу ли я даже наблюдать свою собственную суперпозицию? электроны, очевидно, не могут в действительности наблюдать самих себя, но наблюдение моей собственной суперпозиции может быть невозможным, потому что кажется, что сам акт фотонов, попадающих в меня (и, следовательно, я получаю их в своих глазах), кажется, нарушает суперпозицию, НО, может быть, я просто закрываю глаза и не «наблюдайте за собой», и тогда, возможно, весь коллапс не произойдет, и тогда это снова вызывает вопрос.
Согласно моему исследованию, я был бы в каком-то уникальном состоянии, которое не является просто смесью вероятности быть мертвым или живым (то есть я не просто жив с вероятностью 75% или что-то в этом роде), но что я не жив и не мертв одновременно. ни жив я, ни мертв. Итак, еще раз, что именно я почувствую? Разве это невозможно даже описать, потому что сама мысль о его описании ограничивает нас классическими интерпретациями? Будет ли акт «ощущения» считаться наблюдением? Я хочу понять на математическом уровне (и, возможно, на визуальном уровне) основные идеи решения линейных дифференциальных уравнений, которые (возможно) параллельны тому, что происходит.
Причина, по которой мне нужно (действительно хочется) понять это, заключается в том, что я хочу понять квантовые компьютеры. Эти две вещи связаны, потому что мне сказали (из комикса, упомянутого ранее), что кубиты на самом деле не являются 1 и 0 одновременно, а находятся в «суперпозиции», которая является «уникальным состоянием», не определенно 1 или 0 с некоторой вероятностью. , а не 1 и 0 одновременно. Как вы описываете линейную комбинацию двух состояний «бытия»? Является ли это возможным?
Я ценю понимание декогерентности, но я думаю, что суть упущена. Общее мнение таково: кошка никогда не находится в суперпозиции, потому что слишком много взаимодействует с окружающей средой. Я понимаю, что на самом деле для нас было бы невозможно (по крайней мере, сейчас) на самом деле поместить кошку в суперпозицию, но я думаю, что более важное понимание для меня заключается в следующем: предположить, что она ЕСТЬ в суперпозиции (и если вы не можете справиться с что тогда не стесняйтесь заменить электрон на кошку) как это на самом деле выглядит? на что это похоже? Я понимаю, что весь акт ощущения/видения/взаимодействия с внешними вещами подразумевает и вызывает декогерентность, но то, что я хочу знать, в основном сводится к следующему: каково было бы находиться в суперпозиции, если бы я мог чувствовать то, что было физически истинным, независимо от того факта, что наблюдение заставляет эту суперпозицию вернуться к нормальному состоянию? Я хочу знать, ЯВЛЯЕТСЯ ли сама суперпозиция двумя вещами одновременно или НЕ является, и если это НЕ то, что ЯВЛЯЕТСЯ физически. Я не знаю, как физически описать «линейную комбинацию решений волновой функции», если мы говорим о «волновых функциях» как о «состояниях», и я хочу знать, какова эквивалентная физическая аналогия. Что означает наложение физически? как бы это выглядело, если бы мы могли это увидеть? Предположим, я игнорирую фактические инженерные разветвления для предотвращения декогерентности (в любом случае я не пытаюсь построить квантовый компьютер размером с кошку). Я хочу знать, ЯВЛЯЕТСЯ ли сама суперпозиция двумя вещами одновременно или НЕ является, и если это НЕ то, что ЯВЛЯЕТСЯ физически. Я не знаю, как физически описать «линейную комбинацию решений волновой функции», если мы говорим о «волновых функциях» как о «состояниях», и я хочу знать, какова эквивалентная физическая аналогия. Что означает наложение физически? как бы это выглядело, если бы мы могли это увидеть? Предположим, я игнорирую фактические инженерные разветвления для предотвращения декогерентности (в любом случае я не пытаюсь построить квантовый компьютер размером с кошку). Я хочу знать, ЯВЛЯЕТСЯ ли сама суперпозиция двумя вещами одновременно или НЕ является, и если это НЕ то, что ЯВЛЯЕТСЯ физически. Я не знаю, как физически описать «линейную комбинацию решений волновой функции», если мы говорим о «волновых функциях» как о «состояниях», и я хочу знать, какова эквивалентная физическая аналогия. Что означает наложение физически? как бы это выглядело, если бы мы могли это увидеть? Предположим, я игнорирую фактические инженерные разветвления для предотвращения декогерентности (в любом случае я не пытаюсь построить квантовый компьютер размером с кошку). как «состояния», и я хочу знать, что такое эквивалентная физическая аналогия. Что означает наложение физически? как бы это выглядело, если бы мы могли это увидеть? Предположим, я игнорирую фактические инженерные разветвления для предотвращения декогерентности (в любом случае я не пытаюсь построить квантовый компьютер размером с кошку). как «состояния», и я хочу знать, что такое эквивалентная физическая аналогия. Что означает наложение физически? как бы это выглядело, если бы мы могли это увидеть? Предположим, я игнорирую фактические инженерные разветвления для предотвращения декогерентности (в любом случае я не пытаюсь построить квантовый компьютер размером с кошку).
Если все эти «чувства» все еще беспокоят вас, тогда просто ответьте на это: если бы я был электроном или все еще котом Шредингера в суперпозиции, и я не мог бы каким-то образом взаимодействовать с окружающей средой, что бы НА САМОМ ДЕЛЕ случилось со мной (я не наблюдая что-либо, я просто спрашиваю о физической реальности того, что происходит. Никаких взаимодействий не происходит). Буду ли я ДЕЙСТВИТЕЛЬНО мертвым, живым, обоими, ни тем, ни другим, в двух вселенных, чем-то еще, пока не взаимодействую с окружающей средой, чем-то совершенно другим (объясните это подробно, если это правда), или мы пока не можем этого объяснить? Линейная комбинация мертвых и живых «состояний» не коррелирует (во всяком случае, для меня) ни с чем физически. Пока единственное реальное физическое объяснение таково: Вселенная разделяется на две части. Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в том, что это подразумевает, например, бесконечные вселенные за гранью понимания, потому что существуют всевозможные частицы, постоянно находящиеся в суперпозиции, которые постоянно наблюдают/с которыми взаимодействуют. «Пилотная волна», которую я видел в одном ответе, выглядела интересной, но идея быть «запутанным с остальной вселенной» и какой-то универсальной волной, распространяющейся со сверхсветовой скоростью и изменяющей состояние универсальной волновой функции, как какой-то гигантский конечный автомат кажется немного неправдоподобным, так что пока я использую копенгагенскую интерпретацию. что означает копенгагенская суперпозиция НА САМОМ ДЕЛЕ физически и, если возможно, на что она БЫЛА бы похожа, если/при условии, что можно было бы «наблюдать» без «взаимодействия».
Обратите внимание, что это нормально, если «мы не можем на самом деле объяснить это, потому что это невозможно, это какой-то парадокс, философская вещь или математика слишком сложна/еще не изобретена» — это ответ, мне просто нужно ЗНАТЬ, что это невозможно описать. (а затем, возможно, перечислить попытки его описания).
Суть в том, что ИГНОРИРУЙТЕ часть «ощущения» этого и больше сосредоточьтесь на части «суперпозиции», потому что я чувствую, что ответ «вы все равно не находитесь в суперпозиции» - это скорее отговорка, чем фактический ответ.
Я спрашиваю что-то философское здесь. Если квантовая суперпозиция возможна только тогда, когда указанный квантовый объект не взаимодействует с окружающей средой, то единственный раз, когда он «существует», — это когда мы не можем стрелять в него фотонами, обнаруживать его поле или вообще что-либо обнаруживать в нем. Итак, тогда (с точки зрения Копенгагенской интерпретации) вопрос, который задавал сам Эйнштейн, звучал так: «Если вы не смотрите на луну, она исчезает?» он считал это абсурдным, как и я. Я провел небольшое исследование квантового стирания, копенгагенской интерпретации, перечитал страницу википедии о коте Шредингера в десятый раз и думаю, что проблема в том, что у нас нет способа описать физические аспекты этого просто потому, что нет способа физически увидеть это без какого-либо взаимодействия.
Еще одна вещь, которая меня интересует, заключается в следующем: электроны находятся в суперпозиции, когда они вообще не взаимодействуют с окружающей средой, поэтому логически это означает, что когда они связываются с атомами и «взаимодействуют», они должны де-когерентно переходить в два состояния ( волновые функции) возможны: волны или частицы. Дело в том, что мы сфотографировали атомные ядра, поэтому у нас есть представление о том, как выглядит электронное облако, поэтому мой вопрос в том, что это изображение электрона как волны? или электрон как частица? Я знаю, что частица не будет похожа на бильярдный шар, как и волна из-за принципа неопределенности, и мое исследование квантового стирания показало, что она должна (в обоих случаях) выглядеть как пятно, что она и делает на фотографиях. Я видел атомные ядра (может быть корреляция, но это, вероятно, вопрос будущего).
Я думаю, что проблема с «описанием суперпозиции» заключается в том, что мы явно не можем наблюдать ее экспериментально, и если не найти какую-то мистическую вещь, которая может наблюдать ее, не взаимодействуя с ней, все, что у нас есть, это всевозможные интерпретации, основанные на мнениях (ее две вселенные, его нельзя наблюдать классически, есть какая-то пилотная волна, какая-то другая теория)
Я хочу думать об этом с этой точки зрения: думать о суперпозиции как об уникальной линейной комбинации меньших волновых функций (состояний) решения, которые накладываются друг на друга, что само по себе является волновой функцией решения (состоянием или даже состояниями), которая представляет собой распределение вероятностей, которое, когда взаимодействие с заставляет раствор распадаться на один из его растворов эйганстата. какую математическую и физическую корреляцию это позволяет нам рисовать в суперпозиции? Я мог бы рассмотреть возможное решение, выйдя из странного мира квантовой механики и просто спросив: «Как на самом деле выглядит линейная комбинация двух состояний как ее собственное состояние в виде наложенной волны». Мы не можем наблюдать саму суперпозицию, я понимаю, что это звучит философски, так что вместо этого давайте подумаем в математических терминах, конкретных доказуемых, не основанный на мнении, и давайте просто подумаем об этом оттуда. Как на самом деле выглядело бы наложение двух (даже классических) состояний, если бы мы всего на секунду физически пренебрегли квантовой механикой. Это что-то за гранью понимания?
Может быть, это просто выглядит как какое-то пятно, как выглядит электрон на наших фотографиях, и «изображение» на самом деле никогда не меняется, но меняется поведение. Мы знаем, что результаты декогерентизации электронной суперпозиции должны (я думаю, во всяком случае) выглядеть как пятно, которое мы видим, потому что мы видим декогерентные суперпозиции электронов на наших изображениях атомов, что означает, что мы должны видеть как электрон волны, так и электрон частицы. В эксперименте с квантовым стиранием то же самое наблюдалось, когда два состояния накладывались на заднюю панель детектора как комбинация состояний волны и состояния частицы, проходящих через щели. Это имеет больше смысла, когда вы думаете о наложенной волновой функции, возможно, «изображение» вообще никогда не менялось, электрон всегда выглядит как пятно, даже если вы можете».
Пятно, вероятно, было бы первым, о чем я подумал бы, если бы мне пришлось представить «наложенное изображение» классических состояний. Кошка (если она на самом деле была/могла находиться в суперпозиции) могла бы выглядеть как кошка, но физически БЫТЬ другой (мертвая кошка на самом деле выглядит иначе только тогда, когда она начинает взаимодействовать с окружающей средой, но кошка суперпозиции может не выглядеть по-другому , потому что, если бы она действительно выглядела иначе). во-первых, это не было бы суперпозицией ) Так что, может быть, это так, суперпозиция может изменить физическую природу кошки, но на самом деле не внешний вид, потому что к тому времени, когда внешний вид кошки изменился, суперпозиция декогерентна.
Кошка входит в коробку, предполагая, что она может быть полностью изолирована от окружающей среды на некоторое время (здесь может быть приемлема даже единица времени плака), она входит в суперпозицию. Затем он начинает взаимодействовать со своим окружением и декогерентизируется либо в живое, либо в мертвое. В этот момент (момент времени в момент декогеренции мы останавливаем часы во вселенной) коробка не открыта, но вместо этого фактическая декогерентизация происходит, когда «Вселенная наблюдает за кошкой». Образ кота еще не изменился (может быть, прошел один или два планковских периода, и образ не может измениться, ничего с фотонами не может произойти мгновенно), но физическое состояние кота на самом деле изменилось ( потому что это событие, для которого мы остановили часы). Мы снова запускаем время, и поскольку декогеренция только что произошла,
Электрон изолируется от своего окружения и переходит в суперпозицию состояний. Затем мы стреляем в него фотоном (или он взаимодействует с чем-то), и в этот момент его состояние меняется, а изображение нет. затем, после этого момента декогеренции и взаимодействия, электрон продолжает свой день либо как волна, либо как частица. дело в том, что поскольку мы знаем, как выглядит электрон после декогеренции, и поскольку выше сказано (изображение не должно меняться сразу после декогеренции), то, возможно (если изображение не меняется быстро из-за изменения состояния) суперпозиция просто выглядит так, как сейчас выглядит изображение. Возможно, это можно было бы даже проверить, если бы мы разработали технологию,
Сфотографируйте суперпозицию электрона и заставьте его декогерентизироваться и получить один фотон, которым мы его ударили.
Суть этого в том, что изображение электрона не может измениться, когда происходит декогерентность, если эта декогерентность вызвана актом фотографирования, потому что каким-то образом фотон, возвращающий эту информацию, должен измениться до того, как она будет получена, ИЛИ электрон должен предвидеть попадание фотона ИЛИ должен произойти какой-то переходный процесс, который изменяет образ электрона из суперпозиции в не суперпозицию
Я не думаю, что фотоны могут так измениться на обратном пути, если их не потревожит что-то странное.
Я не думаю, что электроны предвидят попадание фотонов на них, они не разумны и не могут предсказывать будущее, и если бы они могли, это было бы странно.
Вполне возможно, что может быть «переходный период декогерентности», но тогда, в принципе, мы могли бы совершенствовать нашу технологию и записывать все более бесконечно малые промежутки времени и В КОНЕЧНОМ ВИДЕ увидеть это. что опять же было бы странно
Самое главное, что любое изменение внешнего вида предполагает, что декогерентизация уже произошла, поэтому в тот момент, когда происходит (мгновенная) декогерентизация, НЕ ДОЛЖНО БЫТЬ никаких изменений (мгновения во времени не допускают изменений), потому что, если бы произошли изменения, декогерентизация бы прекратилась. уже произошли. Итак, если наш фотон отправляет обратно данные из этого момента времени (поскольку «захват» был причиной декогеренции), эти данные должны представлять «картинку» в этот момент, если только что-то ДЕЙСТВИТЕЛЬНО СТРАННОЕ не происходит с фотоном на обратном пути. .
Я хочу знать, что вы думаете об этой линии мышления (не мудрое мнение, но действительно ли оно правильно): Возможно ли, что я что-то здесь напутал? Мне не нужны мнения о различных интерпретациях. Мне нужно математическое объяснение или что-то, основанное на приведенном выше касательном, и если ответ отрицательный, это невозможно, ТОГДА поместите его в ответ, потому что это конкретный факт, не связанный с мнением, который необходимо быть известным.
изменение внешнего вида подразумевает, что декогерентность уже произошла, поэтому, поскольку декогерентность должна вызывать изменение внешнего вида, вызывая декогерентность при наблюдении электрона в суперпозиции, необходимо захватить фотографию, происходит мгновенная декогерентизация, таким образом, эта картина представляет то, как «выглядела» суперпозиция, предполагая, что мы сказать, что он действительно существует, когда находится в суперпозиции. (проще): Мы не можем видеть суперпозицию, но если мы зафиксируем ее в момент ее изменения, мы узнаем, какой она была в прошлом, даже не видя ее.
Представьте, что у вас есть камера, и у вас есть друг Фил, когда вы фотографируете Фила, он кричит (он ненавидит фотографии). Когда вы фотографируете Фила, вы видите Фила как спокойного человека на фотографии, потому что процесс фотографирования вызывает изменение поведения/внешнего вида . Только после того, как фотография сделана, вы видите Фила злым человеком. Фил был электроном, фотография была фотоном, а «сделать снимок» — это «разрушить когерентность электрона».
Не стесняйтесь, дайте мне знать, почему.
Я думаю, что это редактирование делает вопрос нефилософским, потому что я больше не пытаюсь описать неописуемое, я только когда-либо рассматриваю вещь, когда она расшифрована, говорю о математическом ракурсе или говорю о возможных аналогичных классических интерпретациях. Они конкретны и не основаны на мнении. Не стесняйтесь предлагать дальнейшие улучшения.
На практике вы не можете попасть в квантовую суперпозицию мертвых и живых. Воздействие на квантовую систему термической среды приводит к тому, что состояние теряет когерентность и коллапсирует в то или иное состояние. В эксперименте с двумя щелями вы являетесь тепловой средой, вызывающей коллапс.
«Наблюдение» в квантовой механике не имеет ничего общего со зрением. Закрытие глаз не делает разницы между наблюдаемым состоянием или нет. Вы можете думать о наблюдении, происходящем всякий раз, когда некоторое макроскопическое состояние некогерентной системы (например, кошки) ставится в зависимость от микроскопического состояния когерентной квантовой системы.
Короче говоря, вы были бы либо мертвы, либо живы, а вовсе не в суперпозиции.
Я думаю, что самое простое решение ситуации с котом Шредингера — это думать, что состояние макроскопической системы никогда не находится в суперпозиции состояний, вы можете поискать информацию о декогеренции, чтобы понять это немного лучше.
Итак, в этом случае у вас есть кот в коробке, немного радиоактивного материала, счетчик Гейгера и немного яда, который высвобождается, если счетчик Гейгера обнаруживает частицу радиоактивного распада. Хорошо говорить об атоме, находящемся в суперпозиции состояний, атом может быть достаточно изолирован, чтобы он действительно находился в суперпозиции состояний. Но счетчик Гейгера никогда не находится в суперпозиции состояний, независимо от того, смотрите вы на него или нет (поскольку наблюдение не имеет ничего общего с реальным человеком или наблюдением сознания), он либо обнаруживает частицу, либо нет, поэтому яд либо высвобождается, либо нет, что делает кошку ни мертвой, ни живой, ни мертвой, ни живой, а, как и следовало ожидать, либо мертвой, либо живой.
Кот Шредингера не настоящий. Это была просто шутка Шредингера. Он должен был показать, насколько абсурдна идея о том, что частица может одновременно существовать и не существовать только потому, что человек на нее не смотрит.
Следовательно, нет ответа на ваш вопрос.
Это распространенная форма вопроса, когда речь идет о квантовой механике. Ответ одновременно «это зависит» и «нам нужно понять, каковы интерпретации КМ». Наше представление о том, что кошка «чувствует», основано на нашем понимании реальности, поэтому мы должны тщательно сопоставить эту реальность с QM.
QM, по своей сути, представляет собой набор причудливых дифференциальных уравнений, которые при сопоставлении с физикой многих субатомных экспериментов точно предсказывают их результаты. Он делает это намного лучше, чем любая классическая модель.
Однако есть загадка. Большинство из нас считают , что мы действуем классическими способами. Мы считаем, что подброшенная монета выпадает либо орлом, либо решкой . Такие шутники, как я, могут добавить третий вариант: он приземляется на край. Но никто из нас не поверит, что он одновременно выпадает и орлом, и решкой . Это просто сумасшедший разговор.
Так что мы в тупике. Классические модели настолько хорошо объясняют мир, что мы почти уверены, что являемся классическими существами. Но КМ так хорошо объясняет субатомный мир. Как мы можем быть настолько правы в больших вещах, когда мы так ошибаемся в мелочах?
Каждая из интерпретаций является попыткой выхода из этого тупика. Они описывают мир, в котором существует острая грань между классическими вещами и вещами QM, и описывают лезвие ножа между ними. Каждый должен принести некоторую жертву, чтобы связать математику КМ с интуицией нашей реальности. Копенгагенская интерпретация является самой известной. Это предполагает, что классические объекты могут «наблюдать» за квантово-механической системой и вызывать «коллапс формы волны», который приводит ее к состоянию, которое можно наблюдать классически. Главная жертва, которую он приносит, заключается в том, что он привносит во вселенную источник истинного недетерминизма в этом коллапсе. Это достаточно большое дело, чтобы люди начали задавать вопрос, который вы задаете: что вызывает коллапс? Что такое «наблюдение»? И мы не
Копенгаген — не единственная интерпретация. Есть также многомировая интерпретация (MWI). Проще говоря, мы говорим, что в MWI мир раскалывается, когда делается наблюдение, но это не лучшая формулировка. Чтобы лучше сформулировать MWI, мы должны признать его слабость: MWI утверждает, что все классические наблюдения зависят от наблюдателя, а не только от наблюдаемого. Если мы говорим о классическом наблюдении типа «кот умер», мы не можем делать такие утверждения. Мы должны сказать «кошка мертва с точки зрения Пола» или что-то подобное, включающее наблюдающего субъекта. В MWI реальность, в которой мы живем, неразрывно связана с субъектом. (Между прочим, эта модель в основном принимает фундаментальные уравнения КМ и принцип суперпозиции,
Есть также теории пилотной волны. Эти теории работают с использованием как частиц, так и волны, распространяющейся по всей Вселенной, которая влияет на их состояние. Эта теория удовлетворительна, потому что она обеспечивает детерминистическое поведение, отсутствующее в Копенгагене, без причудливых коллапсов формы волны, и обеспечивает реализм единого мира, который мы хотели бы видеть, но не получили от MWI. Однако теории Пилотных Волн обычно включают любопытную волновую функцию, где ее производная в любой момент времени мгновенно зависит от состояния частиц повсюду. Пилотные волны распространяются таким образом, что реагируют на движения частиц быстрее скорости света.
То, что чувствует кошка, во многом зависит от интерпретации, которую вы решите использовать. Нам просто нужно заставить кошку быть классическим наблюдателем и смотреть, что происходит.
Копенгагенская интерпретация -- В этом мире мы можем лечить кошку, наблюдающую за радиоактивной частицей (через детектор машины). Когда сигнал разрушается, кошка либо живет, либо умирает. Будучи классической сущностью, мы больше не говорим, что она вообще находится в суперпозиции.
Многомировая интерпретация . Кошка совмещена как два предмета. Один субъект наблюдает за распадом радиоактивного изотопа и умирает. Другой субъект наблюдает, как радиоактивный изотоп не распадается, а живет. Человек, открывающий коробку, теперь наблюдает, и поэтому его можно рассматривать как двух субъектов. Один субъект наблюдает за мертвой кошкой, у которой наблюдается разложение. Другой субъект наблюдает за живой кошкой, у которой не наблюдается разложения. Человек не может наблюдать за кошкой, которая одновременно жива и наблюдала радиоактивный распад, поэтому мы не можем спросить кошку, как она себя чувствовала, умирая.
Интерпретация экспериментальной волны -- Кошка и радиоактивный изотоп реальны . Из-за волновой формы Вселенной частица изотопа либо подвергается распаду, либо нет. В результате совершенно нормального классического процесса кошка либо умирает, либо живет соответственно. Наблюдатель за пределами мира не может знать, что происходит, но вся Вселенная возмущается немного по-другому, потому что пилотная волна другая. Человек открывает коробку, чтобы узнать, что произошло.
Есть, конечно, еще один подход, который вы можете использовать. Это путь тех, кто верит в декогеренцию. Идея декогеренции заключается в том, что если у вас есть поток частиц, состояние которых является независимым и одинаково распределенным (IID), вы можете использовать статистические термины, чтобы показать, что КМ сходится по классическим законам, поскольку бесконечное число случайных частиц запутано в беспорядке. Если вы живете, предполагая, что вращение произвольных фотонов, летающих вокруг вас, действительно независимо, то вы можете обнаружить, что ваши классические концепции жизни и смерти действительны в качестве пределов, когда число взаимодействий приближается к бесконечности. В самом деле, количество взаимодействий любой макроскопической системы в любую секунду невероятно.
Так что, по этой логике, простое помещение кота в коробку не меняет того факта, что мы уже живем в квантовом мире. Оказавшись в коробке, он моделируется в виде квантовой волны, как это всегда было.
Так что с этой точки зрения кошка будет чувствовать себя как кошка. Если этого захочет случайность во Вселенной, она продолжит чувствовать себя кошкой. Если случайность во вселенной пожелает иначе, она перестанет ощущаться.
Что очень близко к тому, что говорят поэты о сладких объятиях смерти... или о стремлении избежать их.
Понимание математики, изучаемой в учебниках по квантовой механике, не означает, что вы знаете ответы на такие вопросы, как «что значит для физической системы быть макроскопической или декогерентной» или «что значит иметь сознательное существо в квантовой суперпозиции». . Как только вы немного разберетесь в основах математики (большая часть материала в настоящих учебниках по квантовой механике фактически бесполезна для обсуждения таких вопросов), вы можете, например, прочитать о «множественной интерпретации квантовой механики» в статьях Б. ДеВитта. (Например, статья в «Physics Today 23, 9, 30» (1970) под названием «Квантовая механика и реальность») или тезис Г. Эверетта. На мой взгляд, «множество миров» — неправильное название, на самом деле тезис Эверетта не я вообще не использую термин "мир", так что не
Хотя я не могу хорошо ответить на вопросы, я полагаю, что, думая о том, что вы будете чувствовать, находясь в квантовой суперпозиции, вы должны помнить, что вы очень сложная физическая система, и «чувствовать что-то» также чрезвычайно сложно. сложный процесс. Предположим, например, что есть способ клонировать вас, сохраняя каждый атом вашего тела в точно таком же состоянии внутри вашей копии (согласно квантовой механике это невозможно, но не берите в голову это на данный момент). И вы, и копия имеете равные права на то, чтобы быть «настоящим собой». Вы бы не возражали, например, если бы вас убили сразу после процесса копирования, и осталась бы только ваша копия)? (Этот вопрос обсуждался в контексте того, что такое «сияние».
Сейчас попробую разобраться с вопросом. Это то, как я лично думаю об этом, и каждый волен не согласиться. В очень небрежной форме я рискну сказать, что, по крайней мере, в «многомировой интерпретации» квантовой механики (которая является одной из наиболее популярных «интерпретаций» среди ученых в последние годы) «каждая суперпозиция» вас в «вашей квантовой государство» имеет собственный независимый опыт. Тогда можно представить, что это подразумевает наличие «множества ваших копий» одновременно. Однако вопрос «какой копией я стану, когда мое состояние окажется суперпозицией» не имеет смысла. Все они составляют и вносят свой вклад в соответствии со своим статистическим весом в состояние физической системы, называемой «вы». В то же время вопрос « Это не имеет смысла, потому что для того, чтобы ответить на него, вы должны определить себя как квантовую систему, а не как систему, задающую вопрос (мы всегда должны обсуждать относительное состояние одной системы по отношению к системе, «задающей вопрос». Поскольку все системы во вселенной в принципе запутаны, это единственный осмысленный способ говорить о «состоянии» какого-либо объекта). Имеет смысл спросить, находится ли ваш друг вон там в макроскопической квантовой суперпозиции (поверьте мне, это не так, но вы все равно можете проверить, если хотите), и также имеет смысл спросить, находится ли указательный палец вашей правой руки в квантовой суперпозиции. суперпозиция. Вам нужно оставить какую-то систему, которая может записывать ответ на вопрос, чтобы вопрос имел смысл. Это не имеет смысла, потому что для того, чтобы ответить на него, вы должны определить себя как квантовую систему, а не как систему, задающую вопрос (мы всегда должны обсуждать относительное состояние одной системы по отношению к системе, «задающей вопрос». Поскольку все системы во вселенной в принципе запутаны, это единственный осмысленный способ говорить о «состоянии» какого-либо объекта). Имеет смысл спросить, находится ли ваш друг вон там в макроскопической квантовой суперпозиции (поверьте мне, это не так, но вы все равно можете проверить, если хотите), и также имеет смысл спросить, находится ли указательный палец вашей правой руки в квантовой суперпозиции. суперпозиция. Вам нужно оставить какую-то систему, которая может записывать ответ на вопрос, чтобы вопрос имел смысл.
Конечно, есть и другие «интерпретации», которые могут попытаться ответить на эти вопросы по-другому. Обратите внимание, что хотя такие соображения могут быть интересными и, возможно, важными как фундаментальные вопросы, касающиеся основ квантовой механики как теории, а также нашего понимания реальности с учетом такой теории, они совершенно бесполезны для тех, кто пытается узнать о квантовой механике. вычисления.
Что касается эксперимента с двумя щелями, который вы могли бы прочитать об экспериментах с одним фотоном, вы бы пришли к выводу, что точка зрения старшеклассников очень упрощена. Один за другим фотоны по-прежнему формируют узор (фотоны выбирают наиболее вероятный путь, основываясь на 1) взаимодействии с электромагнитным полем щели и 2) нахождении кратчайшего пути, который стремится быть n кратным его длине волны ( интеграл Фейнмана по траекториям). О коте Шредингера он пытается сказать, что пока мы не наблюдаем что-то, мы не узнаем, в каком состоянии он был, и он также говорит, что, наблюдая за ним, мы можем даже заставить систему принять то или иное состояние. Если вы пытаетесь наблюдать за собой и определить свое состояние, ваши действия в равной степени повлияют на наблюдаемый результат.
Эмилио Писанти
Эмилио Писанти
Отредактировано
Хьюго В.
Отредактировано
безопасная сфера
Мистер Миндор
безопасная сфера
Майкл
Крис
Отредактировано
Крис
Крис
Максимальный идеал