Почему QM максимально предсказуем?

Экспоненциальные кривые затухания появляются во всех научных дисциплинах и представляют собой простой способ изучения/моделирования образцов, изменяющихся со временем.

Величина, подвергающаяся экспоненциальному затуханию. Чем больше константа затухания, тем быстрее исчезает величина. На этом графике показано затухание констант затухания (λ) 25, 5, 1, 1/5 и 1/25 для x от 0 до 5.

Это количество может быть использовано в ряде классических установок, если предполагается:

пропорциональность изменения чисел со временем, как указано выше, сохраняется.

Чтобы получить его экспериментально, необходимо зарегистрировать множество случаев. В случае распада частиц это кривая вероятности, которая появляется как решение уравнений квантовой механики. В случае с фармакологией, например, это кривая вероятности эффектов конкретного лекарства, а экспоненциальная функция исходит из простых предположений о поведении. (никаких эзотерических дифференциальных уравнений).

В обоих случаях это полезно для описания выборки, но бесполезно для предсказания конкретного случая, кроме как статистически.

Предположим, я нахожусь в лаборатории и утверждаю, что могу предсказать больше, чем КМ, в частности, я могу точно предсказать, в какой момент времени распадается частица.

Вы должны найти отдельную частицу и дождаться ее распада.

Вы мне не верите (естественно), поэтому я ставлю эксперимент, даю лист бумаги с написанным на нем временем и запускаю часы. В то время, которое я записал, частица распадается.

Какой именно из шести постулатов КМ это нарушит? Насколько я могу судить, он не нарушает ни одного из них, пока результаты нескольких идентичных испытаний этого эксперимента воспроизводят правильное распределение времени распада частиц.

Затем вам нужна вторая частица, третья, четвертая... Получить экспоненциальное распределение не проблема. Нарушение концепции квантовой механики заключается в

В то время, которое я записал, частица распадается.

Либо вы метафизический (вне экспериментальной установки) провидец, либо у вас есть теория, альтернативная квантовой механике, поскольку КМ предсказывает только кривые вероятности, правило Борна.

По сути, это противоречит основному принципу, который связывает измерение с решениями уравнения Шредингера через квадрат амплитуды как вероятностное измерение.

Как сказал Флорис, бросать кости и утверждать, что знает каждый бросок, противоречит статистическим вероятностям. Ваше знание каждого шага распада идет вразрез с квантово-механическими вероятностями.

На данный момент нет успешных теорий, которые могли бы заменить квантовую механику, а те, что пытались, просто воспроизводят ее более запутанным, особым и гораздо более сложным (как модель Бома ) способом.

Если в эксперименте Штерна-Герлаха мы подготовим ансамбль частиц в суперпозиции со спином вверх и вниз по отношению к оси z, и вы могли бы в каждом случае предсказать, получим ли мы либо спин вверх, либо спин вниз по отношению к этой оси. оси, но по-прежнему воспроизводить статистику, соответствующую этой суперпозиции, на первый взгляд не было бы реальной проблемы. Однако, согласно квантовой механике, я мог бы использовать унитарный оператор для состояния, которое вы предоставили до того, как мы измерили состояние, и выяснить, что мы на самом деле не начали с суперпозиции, что приводит к противоречию в предположении, что мы действительно подготовили суперпозицию в первое место. Затем, прежде чем проводить измерения, я мог решить измерить, например, вдоль оси x и получить результаты, несовместимые с подготовкой суперпозиции.

В случае радиоактивного распада мне это немного менее ясно, но я бы сказал, что вы, возможно, могли бы определить временную зависимость метастабильного состояния.

Нет ничего плохого в предсказании результатов отдельных измерений в КМ, например, механика Бома дает те же результаты КМ (и даже больше), но является детерминистской теорией.

Проблема возникает, когда вы принимаете во внимание локальность, однако локальность не является частью QM.

(rev1) Как уже указывалось, КМ говорит о вероятностях и ожидаемых значениях, даже несмотря на то, что правило Борна говорит что-то о вероятности отдельных измерений, так как вы проверяете вероятности, измеряя много раз.

Вы не можете противоречить QM, предсказывающему отдельные измерения, потому что QM ничего не говорит об отдельных измерениях (единственным способом может быть предсказание значения с нулевой вероятностью).

Механика Бома — это теория, которая воспроизводит те же результаты КМ, но дает больше, потому что вы можете фактически предсказать значение отдельных измерений, однако эта теория далека от экспериментальной проверки.

Прогнозирование значений связано с теоремой Белла, потому что это подразумевает существование функции, которая позволяет вам предсказывать значения

Распад частиц здесь не является хорошим примером, потому что многие стохастики возникают из-за того, что они не внимательно следят за ядерной динамикой. Лучшим примером может быть распад метастабильного состояния в атоме. Здесь мы имеем атом, который не находится в собственном энергетическом состоянии сам по себе, но вся система находится в нем. Существуют хорошо изученные игрушечные модели атома в квантованном электромагнитном поле, позволяющие предсказывать скорости распада. Но до измерения система все еще находится в суперпозиции распавшегося и не распавшегося. Измерение - это то, что кажется виновником, тогда. Но если бы вы могли предсказать результат вашего измерения, то самым вопиющим постулатом, который вы бы нарушили, была бы унитарность.