Как интерпретация «множества миров» следует из идеи «универсальной волновой функции»?

Итак, некоторое время назад я прошел этот курс, где мы обсуждали подход Хью Эверетта к QM. Предпосылка показалась мне очень логичной:

  • Изолированные системы развиваются по уравнению Шрёдингера.

Конечно, для того, чтобы это имело какой-то смысл, необходимо существование по крайней мере одной изолированной системы. Можно утверждать, что Вселенная в целом представляет собой изолированную систему.

Что мне действительно понравилось в этой идее, так это то, что она не требует искусственного «коллапса» волновой функции (что почти всегда объясняется наличием классического объекта, взаимодействующего с квантовой системой... Я нахожу эту идею нелепой, поскольку если бы КМ был правдой, то не было бы никаких «классических систем») .

Но всякий раз, когда я читаю в Интернете о картине Эверетта, я нахожу интерпретацию «множества миров», связанную с идеей универсальной волновой функции (которую лично я нахожу непривлекательной, поскольку невозможно взаимодействовать с другими «мирами», что делает их нефизическими). ) . Как связаны эти две идеи?

Большое спасибо.

«Если бы КМ была верна, то не было бы никаких «классических систем»: это предполагает, что все может быть описано с помощью КМ, но можно было бы допустить простую возможность того, что КМ имеет область применимости (как и все другие теории в физика, поэтому трудно понять, почему здесь должно быть по-другому). На данный момент идея о том, что классические системы могут быть сведены к квантовым, является лишь догадкой, и, поскольку проблема измерения не решена, альтернативная идея о том, что нам все еще приходится справляться с двойственным описанием природы (квантовое против классического), не является актуальной. так смешно.
Дело здесь в том, что (я считаю) QM должен быть, по крайней мере, самосогласованным. Было бы бессмысленно утверждать, что объект в ньютоновской механике может квантово туннелировать сквозь стену, потому что это неприемлемо в рамках классической теории.
В лагранжевом описании n классических частиц в р 3 его конфигурационное пространство р 3 Икс . . . р 3 n раз; это скорее похоже на одну частицу в н разные миры! MWI, похоже, ставит математическую телегу впереди физической лошади...
@MoziburUllah Мой последний комментарий по этому поводу: если бы это было действительно так тривиально, почему бы это тренировало умы некоторых из величайших физиков 20-го века: Хокинга, Гелл-Манна, Вайнберга, .. но неважно, по крайней мере, MWI - это хорошо инструмент обучения. например, размышляя о своем примере, вы видите, что запутанности нет, тогда вы понимаете, насколько богата квантовая теория.
@Bruce Greetham: Эйнштейн использовал слово «дешево»; он говорил о теории Бома, но та же критика справедлива и для ММИ — что она «пытается объяснить неустранимый детерминизм КМ»; если вы заглянете в книгу Schlosshauer Enigma & Elegance , которая представляет собой сборник интервью с физиками, вы найдете ее на стр. 44. Мне было бы любопытно, что Фейнман сделал бы с MWI.
@MoziburUllah Как историк науки вы можете разобрать это на hedweb.com/everett/everett.htm#believes (к сожалению, не по теме этого сайта).

Ответы (1)

Если рассматривать Вселенную как изолированную систему, то внешний наблюдатель припишет ей универсальную волновую функцию, которая развивается по уравнению Шредингера и никогда не коллапсирует. Проблема в том, что мы, то есть люди, которые проводят эксперименты с квантовыми системами в лаборатории, не являемся внешними наблюдателями Вселенной; мы точно внутриВселенная. Универсальная волновая функция в принципе содержит информацию о квантовом состоянии всех частиц, включая те, которые составляют нас самих. Но каким-то образом вы должны связать это с нашим субъективным опытом и, в частности, с результатами измерений, которые мы наблюдаем, когда проводим определенные эксперименты в лаборатории. Фотография Эверетта — один из способов сделать это. Иногда я слышу, как люди говорят, что множественность миров является «логическим следствием» универсальной волновой функции, но я категорически не согласен; это предложение о том, как придать физический смысл универсальной волновой функции.

Что верно математически (в любой интерпретации квантовой механики), так это то, что если вы начнете с суперпозиции двух макроскопически различных квантовых состояний, например,

1 2 ( | атом распался ⟩ + | атом не распался ⟩ )
и позволить системе взаимодействовать с окружающей средой, тогда комбинированная волновая функция системы и окружающей среды (которая является частью универсальной волновой функции) будет декогерентна . Это означает, что к тому времени, когда влияние суперпозиции достигает макроскопических масштабов, например
1 2 ( | кошка мертва ⟩ + | кот живой ⟩ )
или даже
1 2 ( | экспериментатор открыл коробку и увидел мертвого кота ⟩ + | экспериментатор открыл коробку и увидел живую кошку ⟩ )
нет возможной операции, которая когда-либо отличила бы это состояние от классического статистического ансамбля мертвых кошек с вероятностью 1/2 и живых кошек с вероятностью 1/2. Таким образом, «кошка мертва» и «кот жив» фактически образуют две совершенно невзаимодействующие «ветви» универсальной волновой функции. Пока это просто математическое утверждение о структуре волновой функции.

Что делает интерпретация многих миров, так это то, что она приписывает физический смысл этим ветвям в рамках универсальной волновой функции, а именно, каждая ветвь описывает физическую вселенную, которая действительно существует , и обе вселенные отделились от единой вселенной. В каждой вселенной экспериментатор видит соответствующий результат (мертвый кот или живой кот). Теперь это действительно огромный интерпретационный скачок. Но вполне возможно, что это единственный способ извлечь что-то значимое из универсальной волновой функции.

Мне непонятно, как две ветви могут декогерентизироваться внутри универсальной волновой функции, поскольку, как вы правильно говорите, декогерентизация подразумевает окружение, поэтому само окружение должно каким-то образом декогерентизироваться вместе с ветвями. Это проблема предпочтительного базиса .
@StéphaneRollandin Хорошая ссылка - я искал хороший ответ на проблему предпочтительного базиса на сайте. Ученик Зурека не меньше. Мой единственный комментарий: мое чтение этой ссылки и других источников предполагает, что проблема предпочтительного базиса является сложной проблемой, но вы не можете согласиться с тем, что был достигнут общий прогресс. например (независимо от интерпретации) хорошо известно, что позиционный базис является более естественно стабильным базисом, чем какой-либо базис, состоящий из суперпозиций позиций на расстоянии 10 м. Я не понимаю, почему это постоянно сбивается на этом сайте.
@Брюс Гритам. Могу ответить только за себя, а не за весь сайт: нет, не убежден. На самом деле моя текущая позиция представлена ​​​​на этой странице в качестве комментария к вопросу OP. Я действительно думаю, что в настоящее время мы не можем избавиться от классичности и должны рассматривать КМ как неуниверсальную теорию, хотя область ее применимости недостаточно изучена (это многоформальная проблема измерения, предпочитаемая основа которой проблема - это аспект ИМО).
Насколько я помню из своего класса, там тоже была временная шкала для декогеренции (я нашел ее здесь ) верно? Так что, например, Ψ=|живой кот⟩ достигается только асимптотически (с экспоненциальным затуханием). Разве нельзя было тогда утверждать, что Вселенная не ответвляется, потому что суперпозиция все еще существует?
@SalvadorVillarreal Да, так что можно думать об этом так: ветви - это приблизительная эмерджентная классическая особенность лежащего в основе единого квантового мира. Некоторые здесь находят очень естественным то, что говорит нам КМ, некоторые находят это бессвязной чушью — выбирайте сами.
@StéphaneRollandin Я использовал неточную формулировку в своем ответе - я имел в виду, что любая достаточно большая изолированная система будет декогерентна, имея в виду работу Zurek et al. Но я недостаточно сведущ, чтобы принимать участие в любых спорах об этой работе.
Как интерпретация «множества миров» следует из идеи «универсальной волновой функции»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v