多众世界对量子力学的解释(一)

1.简介

2.定义

2.1什么是“一个世界”?

2.2我是谁?

3.形式主义与我们的经验之间的对应

3.1宏观物体的量子状态

3.2世界的量子状态

3.3宇宙的量子状态

3.4 fapp

3.5首选

3.6存在的衡量标准

4. MWI的概率

4.1不确定性的概率

4.2从后测量不确定性的概率幻觉

4.3从对称参数假设的概率

5.测试MWI

6.对MWI的反对意见

6.1 ockham的剃刀

6.2优选的问题

6.3波函数是不够的

6.4概率假设的推导

6.5信徒在MWI中的社会行为

7.为什么mwi?

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相关条目

1.简介

MWI的基本因想法,回到埃弗雷特1957年,除了我们所清楚的世界之外,宇宙中有多种世界世界。 特别地,每次进行不同可能结果的量子实验,也可以获得所有结果,每个结果都在不同的新创造的世界中,即使我们只有我们所看到的结果意识到世界。 读者可以使用这个互动量子世界分流器分开世界。 世界各地的创造到处都是在物理实验室中进行,例如,超新星爆炸的爆炸。

原始Everett提案存在许多变化和重新解释,其中大部分是在埃弗雷特相对国家配方的量子力学的进入中简要讨论过的。 这里,将详细介绍对MWI的特定方法(从vitt 1970中的流行“实际分裂世界”方法不同),然后介绍对MWI的许多变体相关的讨论。

MWI由两部分组成:

一种理论,其产生(单)宇宙量子状态的时间演变。

处方,在宇宙的量子状态与我们的经验之间建立对应关系。

部分(i)指出宇宙的本体是量子状态,根据Schrödinger方程或其相对论的推广演变。 这是一个严谨的数学理论,并不是有问题的哲学。 部分(ii)涉及“我们的经历”,其没有严格的定义。 建立(ii)的额外难度从人们在人们不怀疑存在平行世界的存在时发生了人类的事实。

MWI,(i)的数学部分,产量小于其他其他理论的数学部分,例如Bohmian力学。 Schrödinger方程本身并未解释为什么我们在量子测量中经历明确的结果。 相比之下,在Bohmian力学中,数学部分几乎产生了一切,并且(II)的模拟非常简单:它是根据哪个Postulate,只有“波希米人”(而不是量子波)对应于我们的经验。 所有粒子的博米职位都会产生我们所知的(单身)世界的熟悉情况。 Bohmian Mechence的部分(II)的简单性地分为为第(i)部分添加有问题的物理特征,例如Bohmian轨迹的非局部动态。

2.定义

2.1什么是“一个世界”?

一个世界是宏观物体的全部:星星,城市,人们,沙子的谷物等在一个明确的经典陈述状态。

MWI中“世界”的概念属于理论的一部分(ii),即,它不是一个严格定义的数学实体,而是由我们(众生)定义的术语来描述我们的经验。 当我们指的是,说明一只猫的“明确的典型描述状态”时,这意味着猫的位置和状态(活着,死,微笑,微笑,微笑等)根据我们区分替代方案的能力来指定,并且该规范对应于古典图片,例如,在一个世界中没有允许死亡和活着的猫的叠加。

另一个概念更接近Everett原始提案,参见Saunders 1995,是为每个物理系统和其每一个国家定义的相对,或透视世界的概念:在Lewis 1986之后,我们称之为以集为中心的世界。 当一个世界以感知状态为中心时,这个概念很有用。 在这个世界中,顾虑感知的所有物体都有明确的状态,但没有观察到的物体可能是不同(古典)状态的叠加。 以来的世界的优势在于,遥远的星系中的量子现象不会分开,而这里的定义的优势是我们可以考虑一个没有指定中心的世界; 我们通常的语言对于描述在没有众生时的世界时,这是有用的。

MWI中世界的概念是基于外行人的概念; 但是,若干特征是不同的。 显然,世界的定义作为存在的一切都没有在MWI中持有。 “存在的一切”是宇宙,只有一个宇宙。 Universe包含许多类似于外行熟悉的世界。 一个人认为,我们现在的世界拥有独特的过去和未来。 根据MWI的说法,在某个时刻定义的世界在过去的一段时间内与一个独特的世界相对应,而是在未来的一段时间内众多的世界。

2.2我是谁?

我是一个物体,例如地球,猫等“i”在特定时间通过完整的(经典)描述我的身体和我的大脑的状态。 “我”和“Lev”不要指同样的事情(即使我的名字是Lev)。 目前,在不同的世界中存在许多不同的“lev”(每个世界上不超过一个),但是毫无意义地说现在有另一个“我”。 我有一个特定的,明确的过去:我对应于2020年的特定的“lev”,但未来不是特定的“lev”:我对应于2030年的众多“lev”。在我的记忆中看到了2021年的“lev”在2020年的一个特定“Lev”的记忆,但2030年有多个“Lev”。在MWI的框架中,毫无意义地问:2030年的“Lev”我会是什么? 我会对应他们所有人。 每次执行量子实验(有几个结果),它只在我看来,只有一个确定的结果。 实际上,获得这种特定结果的“Lev”以这种方式思考。 但是,这种“Lev”不能被识别为实验后唯一的“Lev”。 实验前的“LEV”对应于获得所有可能结果的多个“LEV”。

虽然这种方法对个人身份的概念似乎有些不寻常,但鉴于1986年Parfit的个人身份的批评,据批评。PARFIT考虑了一个人分成几份的人工情况,并认为问题没有良好的答案:“哪副本是我?” 他得出结论,个人身份并不是观察员分裂时的重要事项。 Saunders和Wallace 2008a争辩说,基于Lewis 1986的语义,可以找到这个问题的含义。 然而,在他们的回复(Saunders和Wallace 2008b)到Tapenden 2008,他们强调他们的作品不是关于“我”的性质,而是关于“可维护性”。 实际上,正如下面的解释一样,我应该表现得像“哪个副本是我?” 是一个合法的问题。

3.形式主义与我们的经验之间的对应

我们不应该指望在波浪函数方面详细和完整的经验解释

10

33

10

33

我们和我们直接环境的粒子是由。 我们只能能够绘制一个没有悖论的基本图片。 有许多尝试解释我们基于MWI或其在洛克伍德1989年的MWI或其变种,Gell-Mann和Hartle 1990,Albert 1992,Saunders 1993,Penrose 1994,Chalmers 1996,Deutsch 1996,Joos等人。 2003年,Schlosshauer 2007,Wallace 2012,Cunningham 2014,Vaidman 2016a,Zurek 2018,Vaidman 2019和Tappenden 2019a。 宇宙波函数与我们的经验之间的连接的草图。

3.1宏观物体的量子状态

宇宙的量子状态(波浪函数)与我们的经验的对应关系是描述物理学家在标准量子理论中提供由基本粒子组成的物体的框架。 同一种类的基本颗粒是相同的(参见Quantum理论中的身份和个性的详细讨论)。 物体的本质是其颗粒的(大规模缠结)量子状态,而不是颗粒本身。 一组基本粒子的一个量子状态可能是猫,并且相同粒子的另一个状态可能是小表。 物体是这种量子状态的空间模式。 显然,我们现在不能写下猫的精确波浪。 我们知道,为了合理的近似,构成核子的基本颗粒的波浪功能。 甚至更好的精度,所知,电子和核聚体的波形和核聚体的波形是已知的。 研究了分子的波函数(即离子的波函数和所构建的分子的电子)。 很多关于生物细胞,物理学家在生物系统的量子表示中取得进展。 al 2020.从细胞外,我们构建各种组织,然后构建猫或桌子的全身。 因此,让我们表示以这种方式构造的宏观物体的量子状态

|

ψ

对象

|

ψ

对象

在我们的建设中

|

ψ

对象

|

ψ

对象

表示具有明确状态和位置的对象。 根据我们采用的世界的定义,在每个世界中,猫处于明确的状态:还有活力或死亡。 Schrödinger的实验甚至在打开盒子之前甚至可以拆开世界。 请注意,在以中心的世界方法中,叠加的Schrödinger的猫是观察者在用猫打开密封盒之前的单一世界的成员。 观察者直接察觉与实验相关的事实,并推断猫在叠加中。

正式地,包含由此组成的物体的量子状态

n

颗粒定义为

3

n

3

尺寸配置空间,参见Albert 1996,2015.然而,为了了解我们的经验,建立联系至关重要

3

3

尺寸空间,参见STOICA 2019.我们只遇到了定义的对象

3

d

3

-space。 我们经验的原因是互动,本质上只有三个空间尺寸的局部互动。 这些相互作用可以表示为Quantum波的物体的一些宏观变量的偶联井本地化

3

d

3

- 空间,它在具有相对变量的产品状态(如原子中的缠结电子)和物体的其他部分,见Vaidman 2019(秒)。 在对象的波浪函数之间桥接的另一种方法以及我们对该目的的经验是具有熟悉的几何形状的宏观物体分子的波浪函数密度的三维图像。 注意,在对量子力学的一些其他解释中,相似的密度得到额外的本体意义(Allori等,2014.)

3.2世界的量子状态

与任何特定世界相对应的宇宙中所有粒子的波浪功能将是与世界上所有对象相对应的粒子组的乘积乘以量子状态

|

φ

|

φ

所有不构成“物体”的颗粒的内容。 在一个世界内,“物体”通过菲亚特有明确的宏观状态:

(1)

|

ψ

世界

=

|

ψ

对象

1

|

ψ

对象

2

|

ψ

对象

n

|

φ

(1)

|

ψ

世界

=

|

ψ

对象

1

|

ψ

对象

2

|

ψ

对象

|

φ

产品状态仅适用于与对象的宏观描述相关的变量。 在属于不同物体的核旋转等核旋转等变量之间可能存在一些缠结。 为了保持世界的量子状态(1)的形式,这种变量的量子状态应该属于

|

φ

|

φ

考虑基于von Neumann 1955方法的量子测量的文本簿描述,每个量子测量最终以波浪函数的崩溃到测量的变量的特征。 量子测量装置必须是宏观对象,其具有与不同结果对应的宏观不同状态。 在这种情况下,与具有特定结果的世界对应的MWI全粒子波函数与von Neumann理论相同,所以提供给Wave函数的崩溃。 Von Neumann 1955分析有助于了解波浪功能与我们对世界的看法之间的对应关系。 然而,正如Becker 2004所解释的那样,Von Neumann的波浪函数的状态不是在这里描述的MWI中的本体学院,而是概述:它总结了关于测量结果的信息。

在大多数情况下,只有宏观物体与我们的经验相关。 然而,今天的技术已经达到了用单个颗粒进行干扰实验的点。 在这种情况下,具有诸如源和探测器的诸如宏观物体的州的世界的描述是可能的,但是繁琐。 因此,添加一些微观物体的描述是富有成效的。 VAIDMAM 2010认为,描述相关的微观粒子的正确方法是由两种状态矢量由过去测量指定的通常,前向不断的状态以及未来测量指定的反向不断发展状态。 这样的描述提供了弱痕迹的简单解释粒子离开,Vaidman 2013。

3.3宇宙的量子状态

宇宙的量子状态(即通用波函数)可以分解成与不同世界对应的术语的叠加:

(2)

|

ψ

宇宙

=

σ

α

一世

|

ψ

世界

一世

(2)

|

ψ

宇宙

=

σ

|

ψ

世界

不同的世界对应于不同的分类描述至少一个对象的状态。 不同的经典描述的状态对应于正交量子状态。 因此,不同的世界对应于正交状态:所有国家

|

ψ

世界

一世

|

ψ

世界

是相互正交的,因此

σ

|

α

一世

|

2

=

1

σ

|

|

2

=

1

(这里我们包括一个“世界”一个没有宏观物体的情况)。

3.4 fapp

宇宙的量子状态在上述物体的量子态的构建仅为近似; 它仅适用于所有实用目的(FAPP)。 实际上,对象本身的概念没有严格的定义:猫刚吞下的鼠标被视为猫的一部分吗? “明确位置”的概念也仅仅是定义的:猫被移位到它被认为存在于不同的位置? 如果位移远小于量子不确定性,则必须被认为存在于同一个地方,因为在这种情况下,猫的量子状态几乎相同,并且原则上不可检测到位移。 但这只是绝对的界限,因为我们可以区分猫的各种位置的能力远远不受这种量子限制。 此外,仅当对象被认为是一段时间时,才有有意义的对象(例如,活或死)。 然而,在我们的结构中,物体的量子状态在特定时间定义。 事实上,我们必须确保量子状态不仅当时的物体形状,而且是一段时间。 在这段时间内拆分世界是另一个歧义的源泉,因为拆分发生时没有精确定义。 分裂的时间对应于Von Neumann 1955给出的方法的崩溃时间。他提供了一个非常广泛的讨论,表明它在完全倒塌时无关紧要,并且该分析也表明,当MWI中的分裂发生时,它还无关紧要。

(本章完)

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