多众世界对量子力学的解释(三)
4.3从对称参数假设的概率
在一项雄心勃勃的工作中,1999年声称从量子形式主义和经典决策理论中获得概率假设。 在Deutsch的论点中,概率的概念通过减少到代理商的盈利偏好而运行。 因此,通过定义在所有分支机构上观察到并在所有分支机构接收到10美元的分支机构之间接收20美元之间的代理人被认为是将概率为1/2到旋转分支。 然后使用一些对称性参数尝试尝试,以证明代理的唯一合理连贯的策略是将这些运营化的“概率”分配以等于量子 - 机械分支权重。 华莱士2003年,2007年,2010年,2012年通过在德意志论证中明确明确的默契假设来制定这种方法。 在这些证据的最新版本中,中央假设是(i)单一量子力学的对称结构; (ii)代理人的偏好是横跨时间的偏好; (iii)代理人对世界本身的细粒化分支结构无动于衷。 对德意志 - 华莱士方法的早期批评专注于循环关注(Barnum等,2000,Baker 2007,Hemmo和PiTowsky 2007)。 随着该计划导致更明确的证据,批评转向了刘易斯2010年的决策理论假设,艾伯特2010,肯特2010,价格2010)。 Deutsch-Wallace计划的分析持续在一连串(主要是批评)论文2014,Dawid和Thébault2014,Dawid和Thébault2015,Dizadji-Bahmani 2015,Jansson 2016年,阅读2018,Mandolesi 2018,Mandolesi 2019,Araujo 2019,Brown 2020,Saunders即将到来-b。
Zurek 2005基于具有相同存在措施的世界的置换对称,为出生的规则推导提供了新的扭曲。 他考虑了纠缠的系统并依赖于“育智”对称:一个系统的单一演变,可以通过系统的整体演变来撤消。 Zurek认为第二系统的操纵不会改变第一系统上测量的概率。 系统状态的交换交换了结果的概率,因为结果与其他系统相关,没有任何改变。 由于两个系统的掉掉导致原始状态,因此概率应该保持不变,但它们已交换,因此它们必须相等。
Sebens和Carroll 2018提供了基于1998年VAIDMAN自我职位不确定性框架的对称考虑概率假设的证据。然而,2015年肯特和麦克奎恩和韦达曼2019年认为他们的证明失败,因为它开始了一个毫无意义的问题。 该证据考虑了如上所述的睡药实验中的情况:我在量子测量期间睡着,但与原始提案不同,我的州没有任何变化。 我没有根据实验结果转移到不同的房间。 仍然存在问题:在具有特定结果的世界中,我的概率是多少? 是否有意义地提出该问题取决于我是否已分支。 批评者争辩说,尽管有独立的世界,但我还没有分支,因此这个问题并不有意义(在这个阶段,我在两个世界上)。 如果2010年第十几届桑德斯州散落的计划,Sebens和Carroll证明可能会下车。 还要注意,道德和Friederich 2020批评在其他场地上的Sebens和Carroll 2018。
Vaidman 2012使用对称性以另一种方式导出概率假设。 他从所有相关方面的对称的情况开始,所以所有结果都必须具有相同的概率。 为了获得假设,他承担了相对论的因果关系,告诉我们一个地点中测量结果的概率不能受到空间远程操纵的影响,看看McQueen和Vaidman 2019. Vaidman 2020强调,然而宇宙波函数的进化的相对论因果不够。 此外,我们必须假设他世界内观察员主观经验的相对论因素。
5.测试MWI
它经常被声称,例如, 由De Witt 1970,MWI原则上与理想的崩溃理论无法区分。 这不是那么。 如果MWI是正确的理论,崩溃导致效果不存在。 为了观察崩溃,我们需要一种超级技术,其允许量子实验的“毁灭”,包括宏观设备的检测过程的逆转。 请参阅洛克伍德1989(第223页),Vaidman 1998(第257页)和Deutsch 1986的其他提案。这些提案全部用于Gedanken实验,不能与当前或任何可预见的未来技术进行。 实际上,在这些实验中,必须观察到不同世界的干扰。 当至少一个宏观对象处于宏观可区分状态时,世界不同。 因此,所需要的是具有宏观体的干扰实验。 今天存在具有较大和较大物体的干扰实验(例如,具有2000个原子的分子,见Fein等,2019),但这些物体仍然不足以被认为是“宏观”。 这些实验只能在可能发生崩塌的边界上完善约束。 决定性实验应涉及宏观自由度程度不同的国家的干扰:今天的技术不可能完成任务。 可以争议,参见例如泥质电池2020,即实验证明的负担与MWI的对手呈现,因为他们声称存在超出经过良好测试的Schrödinger方程的新物理学。 随着Schlosshauer 2006的分析,我们没有这样的证据。
如果宇宙波函数崩溃到单个世界量子状态,MWI是错误的。 已经制定了这种过程的一些巧妙的提案(参见Pearle 1986和崩溃理论的进入)。 这些提案(以及Weissman的1999年的非线性脱机思想)具有额外的可观察效果,例如在几个实验中测试的微小能量不保守,例如,在几个实验中进行测试。 Collett等人。 1995年,Diosi 2015.没有找到这些效果,一些(但不是全部!)这些模型已经排除在外,见Vinante等。 2020。
量子力学的大部分实验证据是统计学。 Greaves和Myrvold 2010认为,我们的实验数据来自Quantum实验支持MWI的概率假设,而不是它支持Quantum Mechanics的其他方法的出生规则(如肯特2010,Albert 2010,以及2010年的价格2010批评)。 Barrett和Huttegger 2020认为,即使是理想的认识条件下的理想观察者也可能永远不会有任何经验证据,以免认为一个人的量子机械实验的结果是随机确定的“。 因此,量子实验的统计分析不应有助于我们测试MWI,但我们可能会提到支持MWI,Kragh 2009,Aguire和Tegmark 2011以及Tiper 2012的推测宇宙学争论。
6.对MWI的反对意见
由于众多的兆瓦,因此对MWI的一些反对从误解中遵循。 MWI的术语可能会令人困惑:“世界”是德国1996年的“宇宙”,而“宇宙”是“多层”。 有两种非常不同的方法具有相同的名称“许多思想的解释(MMI)”。 上面提到的Albert和Loewer 1988的MMI不应与洛克伍德等人的MMI混淆。 1996年(类似于ZEH 1981的方法)。 此外,Heisenberg表示中的MWI在德国2002中,与Schrödinger表示(这里使用)所示的MWI显着不同。 这里展示的MWI非常接近Everett的原始提案,但在埃弗雷特的相对国家制定的Quantum Mechence的进入中,以及他的书,Barrett 1999,使用De Witt公布的分裂世界视图的名称“MWI”1970年。这种方法普遍批评:它有某种崩溃(以首选地,世界不可逆转地分裂)和众多世界。 现在我们详细考虑了一些反对意见。
6.1 ockham的剃刀
似乎对MWI反对的优势来自引入我们没有看到的大量世界:这看起来像对OCKAM原则的极端违反:“实体不乘以必要的。 然而,在评判物理学中,可以合理地争辩说,不应该超越必要的物理法则(如过去应用的ockham的剃须刀),在这方面,MWI是最经济的理论。 实际上,它具有标准量子理论的所有规律,但没有折叠假设,这是物理法律最有问题的。 MWI也比Bohmian力学更经济,这在粒子轨迹的本体和赋予他们演变的法律也是如此。 Tipler 1986a(第208页)呈现出对哥白尼理论对ockham剃须刀的批评有效的。
还有人还可以考虑MWI中多个世界的可能哲学优势,类似于由现实主义主义者声称的可能的世界,例如Lewis 1986(参见MWI和Lewis之间的类比讨论Skyrms 1976和1976年威尔逊2020)。 然而,比喻不完整:刘易斯理论认为所有逻辑上可能的世界,远远超过宇宙量子状态的世界。
6.2优选的问题
对MWI的共同批评源于量子理论的形式主义允许无限的方式将宇宙的量子状态分解成正交状态的叠加。 问题出现了:“为什么选择特定的分解(2)而不是任何其他分解?” 由于其他分解可能导致图像非常不同,因此整个施工似乎缺乏预测的力量。
物理交互的局部性定义了优选的基础。 如第3.5节所述,只有宏观物体的局部态稳定。 事实上,由于对破灭的广泛研究,首选的问题不再被视为严重反对,见华莱士2010A。 作为解决优选基准问题的优选变量的单打出位可能被认为是一种弱点,但另一方面,令人难以置信的是,在希尔伯特空间中的载体的数学理论中可以衍生我们的世界应该是什么。 我们必须为我们的理论和添加地方添加一些成分,所有已知的物理交互的财产,似乎非常自然(实际上,它在所有解释中发挥着至关重要的作用)。 Hemmo和Shenker 2020还认为,必须增加一些东西的空间结构,而是观察了互动的地方,因为ockham的剃须刀没有切割MWI的原因。 注意,作为优选变量的占据位置不是这里的本体论索赔,与下一节中讨论的选项相反。
6.3波函数是不够的
如上所述,MWI的数学形式主义之间的差距,即宇宙的波形,以及我们的经验大于其他解释。 这就是许多人认为波浪功能的本体是不够的的原因。 贝尔1987(第201页)令人觉得波函数不是一切,或者它不对。 他正在寻找一个与当地的“bables”的理论。 许多人遵循贝尔以搜索3 + 1时空中的“原始本体论”,请参阅Allori等。 2014。
一个特殊原因为什么宇宙的波浪功能不能成为整个本体论的争论,由Maudlin 2010领导,这是对象的错误类型。 宇宙的波函数(被认为具有n个粒子)在3N维配置空间中定义,而我们需要3 + 1时空(如原始本体)的实体,请参阅Albert 1996,Lewis 2004,Monton 2006,Ney的讨论2021.向宇宙的波浪函数添加“原始本体论”帮助我们了解我们的经验,而是使理论的数学部分复杂化。 在MWI的框架中,没有必要。 时空中每个粒度密度的期望值,这是从对应于不同世界的波函数导出的概念,可以发挥“原始本体论”的作用。 由于粒子之间的相互作用是空间中的本地,因此寻找以我们的经验结束的因果关系所需的内容。 粒子的密度是衡量的独立性,并且在不同的Lorentz观察者之间也适当地转换,使得它们都同意他们的经验。 特别是,我们的经验的解释不受Albert 2013的“叙事失败”的影响:波浪功能描述对于不同的Lorentz框架可能是不同的,但是在粒子的密度方面的描述是相同的。 附注还提供了基于Wallace和Timpson 2010的3 + 1时空的替代方法,他们对波浪功能本体不满意,介绍了空间状态现实主义的制定。 最近更多的作品出现在这个主题上:Ney和Albert 2013,MyRvold 2015,Gao 2017,Lombardi等。 2019年,***,2019,陈2019,Carroll和Singh 2019.这些作品在获得世界从普遍波浪功能的兴奋时表现出显着的困难。 这解释了埃弗雷特对量子力学相对状态配方的持怀疑态度。 但是,正如SEC.3所讨论的那样,“出现”计划的成功并不重要:这足以找到我们在通用波函数中经历的世界的同行。
6.4概率假设的推导
对过去的兆瓦受欢迎的批评,参见Belinfante 1975,由Putnam 2005重复,是基于Quantum实验结果概率的天真推出,与这一结果的世界数量成比例。 这样的推导导致错误的预测,但接受与世界存在的存在量成比例的概率决定解决这个问题。 虽然这涉及添加假设,但由于我们没有改变本体,即波函数,我们不会使理论的数学部分(I)复杂化。 它是一个属于部分(ii)的假设,与我们的经验的联系,它是一个非常自然的假设:世界的数学描述的差异在我们的经验中表现出来,请参阅桑德斯1998。
与索赔中的概率相关的另一个批评,显然是由埃弗特本人和后来的MWI的许多其他支持者,见De Witt 1970,即概率假设可以从MWI的形式主义中得出。 不幸的是,对这种派生(可能是正确的)批评被认为是对MWI的批评,参见肯特1990.最近涉及决策理论,Deutsch 1999,2012和其他一些对称性论据的最新宣传Zurek 2005,Sebens和Carroll 2018也遇到了强烈的批评(见第4.3节),这可能被认为是对MWI本身的批评。 虽然MWI可能与其他解释没有优势,但由于出生的规则所关注的推导,Papineau 2010认为它也没有缺点。
由华莱士2003命名的问题作为“不连贯”的概率问题,可以说是最严重的困难。 在所有可能的结果发生时,如何谈论概率? 这是LED Saunders和Wallace 2008a对MWI的不确定性引入不确定性,请参阅最近的桑德斯分析即将到来的-B。 然而,第4.2节表明了如何解释世界上观察者的概率的错觉,而纳入世界各地的宇宙仍然是决定性的,另见Vaidman 2014.艾伯特2010年,2015年艾伯特2015年争辩说,Vaidman的概率似乎为时已晚。 Vaidman 2012和McQueen和Vaidman 2019通过将概率视为特定结果的合理赌注的价值来回答Albert。 在进行实验后,实验者投注的投注结果与他在不同世界中出现的继承者有关。 由于实验者与他的所有继任者有关,并且他们都有相同的赌注策略,那么这也应该是实验前实验者的策略。
6.5信徒在MWI中的社会行为
声称MWI中的信徒将以不理性的方式行事。 一个索赔是基于前一节中描述的天真的论据:为所有不同世界分配相同的概率的信徒将为具有不等概率的量子实验结果进行平等的投注。
另一种索赔是刘易斯2000,与兆瓦的信徒策略有关,该策略被提供给俄罗斯俄罗斯轮盘赌的比赛。 这一论点是,我不会接受播放古典俄罗斯轮盘赌的优惠的报价,如果触发发生根据量子实验的结果,则应同意任何次数的次数。 事实上,最后将有一个世界,其中lev是一个多百万富翁,在所有其他世界中都不会有没有活力的。 因此,在未来,拉维将是一个富有的,令人富有愉快的人。
然而,采用概率假设导致MWI中的所有信徒都根据行为原则,并且在这一原则上,我们的行为类似于信徒在崩溃理论中的行为,他们根据其发生的可能性关心可能的未来世界。 我不同意玩量子俄罗斯轮盘赌,因为利兹死亡的世界存在的衡量标准将远远大于世界拥有丰富和活着的世界存在的衡量标准。 这种方法还解决了威尔逊2017提出了关于Quantum Doomsday参数的难题。
虽然在大多数情况下,行为原则使MWI信徒以通常的方式行事,但有一些情况,其中MWI的信仰可能会导致行为的变化。 假设我被迫玩俄罗斯轮盘赌的比赛,并在古典或量子轮盘赌之间进行选择。 如果我的主观偏好是确保未来的LEV的存在,我应该选择Quantum版本。 但是,如果我非常害怕死亡,我应该选择古典轮盘赌,这给了我一些不死的机会。
Albrecht和Phillips 2014声称,即使是常规硬币的折腾拆分,所以不需要量子分离器,支持世界的分裂经常发生的共同观点。 当然,有许多分裂事件:每个地理特点计数器或单光子探测器分裂世界,但物理实验室外分裂的频率是一个复杂的物理问题。 不是每种情况都会导致众多世界:这将使我们预测我们的世界将如何在不久的将来看。
7.为什么mwi?
对于MWI的支持者来说,采用它的主要原因是它避免了量子波的崩溃。 (由于各种原因,其他无崩溃理论并不比MWI更好 崩溃假设是一个与所有已知的物理学不同的物理法:真的随机,它涉及一段距离的某种行动。 注意,由于崩溃导致的距离是一个有争议的问题,参见在Vaidman 2016b和Myrvold 2016中的讨论。根据崩溃假设utchantum实验的结果不是由宇宙在实验之前的初始条件确定的:只有概率受初始状态的管辖。 没有实验证据有利于崩溃和兆瓦。 我们不需要假设自然扮演骰子:科学具有更强的解释力。 MWI是物理宇宙的确定性理论,它解释了为什么世界似乎对人类观察者不确定。
MWI距离没有动作。 贝尔的定理中最庆祝的Quantocality的QuantoCity的例子在EINSTEIN-PODOLSKY-ROSES-ROSES-ROSES-ROSES的上下文中无法在MWI的框架内下车,因为它需要一个量子实验的单一结果,请参阅讨论在Bacciagaluppi 2002年,棕色和夏普彭2016年。虽然MWI消除了非光度最奇异的方面,但距离的行动,Quantum非界的另一个方面,远程物体的不可透明性表现出来纠缠,仍然存在。 一个“世界”是一个非本体概念。 这解释了为什么我们观察特定世界中的非局部相关性。
Deutsch 2012声称使用量子信息框架提供了量子局部的替代辩护。 这种方法始于Deutsch和Hayden 2000使用Heisenberg图片分析量子信息的流程。 在鲁宾2001和Deutsch 2002讨论后,Hewitt-orsman和Vedral 2007分析了信息流的物理图片的唯一性。 2005年Timpson 2005和Wallace和Simpson 2007质疑这种方法的地方示范,在Deutsch 2012年澄清了当地索赔的含义。Rubin 2011建议这种方法可以提供更简单的旨在拓展量子力学的MWI泛化路线现场理论的MWI。 最近的作品Raymond-Robichaud 2020,Kuypers和Deutsch 2021,Bédard2021a阐明了德国和海登提案的意思作为替代本地MWI,这不仅缺乏距离的行动,而且提供了一个一组完全描述整个物理宇宙的本地描述。 但是,有复杂性价格。 Bédard2021b认为,“单个Qubit的描述符具有比整个网络或宇宙的Schrödinger状态更大的维度!”