В « Философии языка » Уильяма Дж. Ликана есть строки:
Даже кажущиеся логические истины, такие как истины формы «Либо P, либо не P», могут быть отвергнуты в свете достаточно странных явлений в квантовой механике.
Я действительно мало знаю о квантовой механике, верно ли это утверждение?
Позвольте мне предварить это, сказав, что я не думаю, что семантически уместно спрашивать
Является ли этот аргумент действительным?
потому что я не думаю, что здесь был приведен какой-либо аргумент. Вместо этого автор делает утверждение, и мы можем склонны судить, верно оно или нет.
На мой взгляд, его утверждение (а) расплывчато (по крайней мере, когда оно вырвано из контекста), поэтому было бы очень трудно присвоить ему значение истины и (б) вводит в заблуждение. Квантовая механика — это модель физического мира, основанная на математике. В частности, каждое математически точное утверждение, когда-либо сделанное в квантовой механике, может быть записано так же, как и любое чисто математическое утверждение, с использованием стандартных правил математической логики.
Да, утверждение в книге разумно.
Рассмотрим физическую систему с двумя возможными «состояниями», например: спин электрона = направлен вверх или направлен вниз, или поляризация света = по часовой стрелке/против часовой стрелки (относительно направления его распространения).
Такие примеры, как дверь = открытая/закрытая и кот Шредингера = мертвый/живой, звучат совершенно странно, поскольку мы никогда не сталкиваемся с этим в нашем повседневном опыте. Так что я бы предпочел их избегать. Есть причины, по которым такие квантовые эффекты наблюдаются только в крошечных масштабах, а не в повседневных классических явлениях.
Интуиция из повседневной жизни подсказывает, что спин электрона может быть либо вверх, либо вниз, но не одновременно. Но это неверная картина для описания системы. Лучше описать, что электрон находится в «суперпозиции» двух состояний... например, . Обратите внимание, что сумма коэффициентов не равна единице. Вместо этого квадраты коэффициентов в сумме дают 1 . Так что эти коэффициенты немного отличаются от обычных вероятностей — их называют амплитудами вероятности . Так что это не так, электрон находится в состоянии, в котором есть и P=верх (частично), и (~P = НЕ вверх) частично. Обобщая этот пример, состояния, которые полностью являются P (или ~ P), являются пограничными случаями. Общее состояние будет комбинацией двух возможностей. Теперь вы понимаете, что автор имеет в виду под этим утверждением. В классическом понимании вы бы сказали, что спин электрона должен быть направлен вверх или вниз, но не в обе стороны, исходя из правила вероятности prob(up) + prob(not up) = 1.. Но это уже не так, и система одновременно и вверх, и вниз определенным образом.
Важное примечание : это НЕ означает, что квантовая механика нелогична. На самом деле это означает, что обычные правила вероятности слишком грубы и недостаточно точны для описания поведения физических систем в малых масштабах. Мы разработали/нашли другие математические структуры для точного и точного описания квантовых явлений.
В этом состоянии электрон может оставаться до тех пор, пока его не «измерят». Лучшее описание, которое у нас есть, состоит в том, что как только вы измерите, имеет ли такая система спин вверх или вниз, электрон немедленно попадает в одно из двух состояний! (Это похоже на то, что электрон не хочет, чтобы его застали со спущенными штанами и одной ногой в каждом состоянии, но он также не может принять решение, пока его не заставит сделать это кто-то, измеряющий его. И не принимайте это. объяснение слишком серьезное)
Такие утверждения появляются при попытке описать квантовую физику в терминах классической физики. Другими словами, утверждения типа « P или не P не является верным утверждением в квантовом мире », как правило, делаются философами, которые на самом деле не понимают квантовую физику и упрямо пытаются сопоставить квант с их классической интуицией.
Гораздо более проницательным было бы утверждение, что квантовая физика заставляет нас отказаться от классической теории вероятностей и заменить ее тем, что можно назвать пифагорейской теорией вероятностей. Другими словами, квантовая физика дает простое и прямолинейное линейное описание нашего мира в терминах квадратных корней вероятностей (называемых амплитудами вероятности). И да, это дает контринтуитивные эффекты, но с логикой прощаться совершенно не нужно.
Суперпозиция — не единственный случай, когда оба события, казалось бы, исключают друг друга. Например, в эксперименте с двумя щелями «P» может быть «фотон прошел через правую щель», а «не P» может быть «фотон прошел через левую щель», и интерференционная картина, кажется, подразумевает, что он фактически прошел через обе.
С философской точки зрения я думаю, что более разумным подходом было бы не отказываться от логики, а скорее признать, что логика не может быть точным описанием квантового мира.
Джерри Ширмер
Кристоф