量子力学中的逆转性(三)
毛泽林的关键挑战是,任何逆转机制都必须确保系统的未来行为与任何潜在的未来原因所说的时空结构一致:“特定时间点的随机成果可能会影响未来,但将来会影响未来本身应该在制作成果方面发挥作用”(2011:181)。 在交易解释中,确认波本身的存在预设了具有逆转录影响的系统的一些确定的未来状态。 然而,对于影响未来的标准(即,前瞻时间)随机因果影响,从目前的情况下,每个这样的情况都不一定保证确定的未来,如毛林的实验所示。
毛泽林对交易解释的挑战已经满足了一系列响应(见P. Lewis 2013以及在量子力学的距离中进入行动,以便更多地讨论可能的反应)。 响应通常分为两种类型(P. Lewis 2013)。 第一种类型的响应试图在交易解释中容纳Maudlin的榜样。 Berkovitz(2002)捍卫交易解释,表明毛泽林实验中发现的类型的因果环不得不遵守线性因果情况中常见的概率的假设。 Marchildon(2006)建议考虑长距离边界条件的吸收特性:如果宇宙是所有辐射的完美吸收器,则从左侧的确认波将始终通过发射时的放射源接收,并且它将编码正确的概率信息。 Kastner(2006)建议在对应于两个发射可能性的放射源的竞争初始状态之间进行区分,其中包括不同世界之间的不稳定分叉点,在那里看似有问题的概率反映了两者之间的概率结构可能的世界。
第二种类型的响应是修改交易解释。 例如,Cramer(2016)介绍了依赖于它们源自它们的时空间隔的大小的高级波回波层次的思想。 Kastner(2013)猜测毛泽林已经暴露的问题的来源是昆腾过程在“块世界”中发生的想法,并拒绝在自己发展的交易解释中的过程中的这种概念。 根据她的“可能性主义者”的交易解释,所有潜在的交易都存在于真正的可能性空间内,这适用于某种模态现实主义和有关该系统未来国家的不确定性(因此Kastner拒绝了阻止挡块宇宙查看)。 可能性的交易解释可以更自然地处理多粒子情景,并提出了交易解释的最现代持续发展(尽管见到可能的批评可能的交易释放特定的可能性到毛林的挑战)。
6.对逆转模型的发展
交易解释可能被视为市场上最突出,历史上的最重要的重新通量模型,但它不是唯一一个。 虽然量子力学中的逆转,但多年来一直是大量分析和批评的主题(Rietdijk 1978; Sutherland 1983,1985,1989; Plice 1984年,2001年; Hokkyo 1988,2008; Miller 1996,1997; Atkinson 2000; Argaman 2010;埃文斯2015年),本节的重点是审查一些更具体的逆转模型提案。
6.1两国传染媒介形式主义
Watanabe(1955年)提出了现在称为两国传染媒介形式主义的东西,然后由Aharonov,Bergmann和Lebowitz重新发现(1964年)。 该提议是通常前向不断发展的量子状态包含完全指定量子系统的信息不足; 相反,必须通过向后发展状态补充前向不断的状态,以提供完整的规范。 因此,根据两个状态矢量形式主义,完整的量子描述包含状态矢量,该状态矢量从朝向未来的初始边界条件和状态矢量从未来边界条件向后发展的状态矢量。 它只是可以提供量子系统的完整规范的初始和最终边界的完全测量的组合。 两国传染媒介形式主义是对标准量子力学(Aharonov&Vaidman 1991,2008)的标准级别等同于标准量子力学。
两国传染媒介形式主义的重点是理论的运营元素,并且有很多本体处方处,包括了解因果关系。 原则上与各种补充的逆向血管病理学相容,例如,因果对称BOHM模型(第6.3节)。
6.2玩具型号
玩具模型已被用于说明如何实现逆转性。 价格(2008)建议一个简单的玩具模型,具有可以承担不同的值的链接节点,他将其配给“赫尔辛基型号”。 如果一个解释节点,如将外源边界节点的时间顺序排列的节点和可控制的,价格指定的动态需要因果关系,即普通前向因果关系和逆转,以干预主义意义理解。 虽然该模型确实显示了可以自然地被解释为逆转录的特定行为,但是具有标准量子力学的完全吹得的类比是有限的。
赫尔辛基模型由三个原始内源节点组成,每个节点包括三个边的会议点,其中两个“内部”边缘连接三个节点和五个“外部”边缘。 每个边缘具有三个“味道”,A,B或C中的一个。该系统在时间上以三个外源节点定向,每个节点连接到单个边缘,表示系统“输入”(准备/干预)和两个系统“输出”(测量结果/观察)连接到剩余的两个边缘。 两个内部边缘表示无法直接控制或观察的隐藏式味道。 有两种基本规则控制这个玩具系统的动态:(i)每个节点必须严格不均匀,包括三个不同口头的边缘 - 或严格同质的-1.,相同味道的三个边缘,以及(II)禁止连续的均匀节点。
模型的逆转录行为由于沉重的约束而导致的两个基本规则在隐藏边缘可能的味道上,这在输入状态和隐藏状态之间建立相关性。 因此,左外或右外变量的干预会影响系统的完整隐藏状态。 假设隐藏状态在于过去这些变量选择,隐藏状态在左侧和右输入设置上取决于“逆转录”。 此外,在特定节点变量下,向左或右外变量的一些干预措施对远处输出变量的干预措施,显示出一种非光度(但违反无信令)。
更常见的是,Corry(2015)提出了三种玩具模型,也使用节点和链接,其以纯粹的本地方式展示了响铃型相关性并考虑到它们,因为管理节点的约束仅参考各个节点的信息。 然而,模型不在指定未观察节点的值。 作为一种方式,Corry表明,一个可以以接受“逆转置位”的价格假设这些价值(如果他们被触发,则不会在第一个地点)或者只是否认彻底否认这些值的存在。
6.3因果对称BOHM模型
假设逆转性和再现标准量子理论的后果的模型,而无需违反洛伦兹不变性,是萨瑟兰(2008,2015,2017)Bohmian力学的因果对称版本。 该模型增加了普通Bohmian力学的标准量子状态ψi,由初始边界条件,额外的量子状态ψf固定,这是由一些最终边界条件固定的。 普通Bohmian力学中的粒子运动的“引导方程”的模拟由苏瑟兰相对于这些状态对称的。 与概率密度直接相关的概率电流的零分量被计算为
ρ(x,t)=重新(ψ
ψ
*
f
ψi
一种
)
在哪里
一个=∫ψ
*
f
(x,t)ψi(x,t)d3x。
最后,为了一致性,该模型还要求给定初始状态ψi的最终状态的条件概率是
ρ(ψf|ψi)= |一个| 2。
Berkovitz(2008)批评使用额外的假设方程式。 (4)在Sutherland的模型中需要它,争论它导致不良形式的因果环,并且具有ad Hoc字符,因为没有独立的理由认为ψi和ψf应该以这种方式相关。
Sutherland的模型在明确的逆转录中,在该粒子动态受到ψf的影响,这反过来取决于未来的测量设置。 它还包含逐个接触的因果影响,因为在Costa de Beauregard设想的“Zigzag”方式中占了钟型相关的影响,如§1所示。
6.4关系BlockWorld解释
Silberstein,Stuckey和McDevitt(2018),基于早期与CIFONE一起工作(STUCKEY,SILBERSTEIN和CIFONE 2008; Silberstein,CIFONE和STUCKEY。2008),建议了一个现实主义的解释他们称之为“关系blockworld视图”。 该解释的本体学由所谓的“SpacetimeSource元素”组成,该元素被称为“空间,时间和来源的汞合金”(Silberstein,Stuckey,&McDevitt 2018:153)。
从技术上讲,关系BlockWorld方法被设置为晶格表理论的修改,Feynman路径作为“Adynamical全球约束”的变量功能。 虽然在作者的观点中,在作者的观点中,虽然表演和厌恶而不是逆转录的精神,但这种解释利用了禁止定理的逆转漏洞。 他们设想了关系Blockworld视图作为ψ认识。 在更新的工作(2018年:CH.6)中,Silberstein,STuckey和McDevitt已将这种方法发展成一个雄心勃勃的专业计划,其基本物理学,旨在瞄准实地 - 理论统一以及对量子重力的新颖叙述。
6.5双向边界值模型
Schulman(1997,2012)提出了基于未来调理的可能性对量子测量问题的解决方案,这起源于他对时间热力学箭头的分析。 从Loschmidt对Boltzmann的挑战开始 - 不应该从时对称动态中获得不可逆的动态行为(参见热力学不对称的条目) - 斯科曼指出,成功的“造版”过去的一些热力学系统的宏观状态确实不对称对未来的宏观态的成功“预测”。 对于成功的判断,而不是根据动态定律(与预测过程相同的宏观态度的宏观状态的每个微观状态,而是Loschmidt的挑战的基础),而是假设先前的可以应用预测过程的宏观状态,使得系统的当前宏观状态具有高似然性,给出了先前微观状态的动态演化。 关于当前宏观状态的可能微观状态的一组,因为根据动态法律导致这些状态的绝大多数(Liouville测量上)的演变导致与透明假设冲突的轨迹,这些状态有效在引版的过程中被拒绝,有利于那些对应于可接受假设初始条件的动态演变的特殊少数微观状态。
Schulman响应于这种不对称的提议是,只要该组可能的最终显微镜状态必须限制成功的改造,因此如果允许的初始显微态被限制为预测的目的。 因此,由于最终的微观状态来自系统的过去状态,初始微观状态将受到来自系统的未来状态的调节 - 隐藏在系统中的微观状态难以区分的热力学过程中的调节宏观。 这个未来的调节是Schulman的双重边界条件提案的核心特征,以及这种调节Schulman称之为“隐秘约束”的隐藏性质。
关于量子理论,Schulman声称,宏观上不同的量子叠加由量子演化产生的宏观偏振,这是量子理论的许多非分化元素的核心,是他称之为“怪诞”状态,并提出这些国家是由于未来的调理和密码约束,在量子系统中避免。 就像有些热力学系统的特殊显微镜状态一样,热力学系统的热力学的第二律(在改造过程中被识别),所以也必须有“特殊”的量子系统的显微镜状态,这些量子系统不会导致根据量子动态法律演变的怪异状态,相反,这些国家将导致叠加的一个特定的确定状态。 Schulman对量子测量问题的解决方案是,在每次进行的实验中,量子系统的初始条件是这些特殊状态,通过纯粹的单数量进化,产生单一的实验结果(Schulman 1997:214)。 因此,避免了怪异状态,因此量子测量问题的问题状态。
Schulman的提议隐含地假设,在制备实验中,它只是在实验者控制下的系统的宏观状态; 无法控制精确的微观状态是不可能的。 Schulman表明始终是一种特殊状态,这是这种初始显微态。 Schulman设想了与未来条件相关的特殊状态约束,因为这些约束对于实验者并不明显,直到实验结束时未来的条件“测量”,这些约束是神秘的。 由于未来的初始状态,Schulman的提议是一种逆向机制,以干预措施意识到。 (延伸Schulman模型进入拉格朗日架构(§6.6),参见Almada等,2016年和沃顿2014年,2018年。)
6.6“全场一次”拉格朗日模型
沃顿(2010A;另见沃顿2007年,2010年,2013年,2016年,2018年;沃顿,米勒和2011年;埃文斯,价和沃顿2013年)提出了“克莱因戈登方程的新解释”用于中性,无纺比的相对论颗粒。 该账户是基于汉密尔顿原则的初始和最终边界条件的对称约束,以构造来自拉格朗日的运动方程的对称约束,是视野介入性因果关系的自然环境。 沃顿将外部测量视为在系统上施加的物理限制,以与汉密尔顿原则的动作积分对边界限制施加的方式相同; 最终测量不简单地显示参数的预先存在值,而是约束这些值(就像初始边界条件一样)。 沃顿的模型已被描述为“全场”的方法,因为初始和最终边界之间的物理系统的动态出现在两个时间边值问题的解决方案中。
在这种解释上,一个人在两个时间界面之间专门考虑现实,这是一个经典领域φ,它是Klein-Gordon方程的解决方案:初始和最终边界处的字段值的规范(与场值相反)仅在初始边界处更改)在边界之间建立字段解决方案。 沃顿官方认为,在初始和最终边界(或时空中的闭合超出面上)产生两个尖锐量子特征:某些场特性的量化和表征边界之间的字段的未知参数的量化。 (在初始数据中仅指定常规字段,并且不是它们的初始数据中的变化率,确保了在校正最终条件之前的未知参数。)
从在沃顿在沃顿在沃顿省的图片中,可以构造与每个可能对初始条件相关的不变联合概率分布,并且可以通过在边界的任何所选部分上调节通常的条件概率(沃顿省2010a,b)来形成。 那么概率是我们无知的表现:如果一个人只认识初始边界,则只能能够描述后续的现场概率(由于未来的约束); 鉴于最终边界,然后可以将一个人重新定位两个边界之间的字段值。 (参见埃文斯,Gryb和Thébault2016年拟议将该架构扩展到宇宙学语境。)
在最近的工作(沃顿2016年),沃顿探讨了基于Feynman Path Integral Integral Internalism(Feynman 1942)的量子理论的真实性检测解释的前景。 在适用于在Spacetime点(X0,T0)和(X1,T1)处的单个颗粒的形式主义应用于在间隔点(X0,T1)处,所有点和给定时间T0和T1的关节概率分布
p(x0,的x1)= |
σ
x0↦x1
进出口(是/ℏ)| 2。
该公式中的总和应理解为离散化的间隔轨迹组的无限极限(x0,t0)和(x1,t1)。 S是沿各个轨迹的颗粒的经典作用。
根据该等式的简单但天真的解释,概率反映了关于所采取的路径的无知,因为方程式的右手侧不起作用。 (5)不是正数的总和(可解释为轨迹的概率),而是通过将模量平方向量的复合数量而获得的正数。 沃顿探讨了对沿着直截了当的线路的路径积分的无知解释的前景,并指出eq。 (5)可以进入表格
p(x0,的x1)=
σ
ci
|
σ
a∈ci
进出口(赛/ℏ)| 2,
在哪里| ci | 是不同的轨迹A.表格eq。 (6)根据沃顿的说法,邀请对关于实际轨迹CI组的无知概率的解释,并且他暂时提出了对CI的现场解释。 解释是逆转录,因为轨迹组的概率受到未来测量时间和设置的影响。 对这种方法的开放性问题涉及轨迹的分组,这是迄今为止的本身含糊不清的细节,建议的现场解释的细节,以及许多粒子和其他更常规设置的概括。
6.7基于Q的解释
Husimi Q函数(Husimi 1940)是相位空间的非负分布功能,具有广泛的适用性,例如, 在量子光学中。 通过用高斯滤波器平滑更好地知道的Wigner函数(Wigner 1932)。 基于Q的解释(鼓和Reid 2020; Friederich 2021)假设任何量子系统具有精确的相位空间位置,并且该相空间位置根据Q函数分布。 因此,所有量子系统的所有动态变量都具有明确的这种解释值,并且避免了测量问题。
Drummond和Reid(2020)争辩说,这种解释避免了通过逆转漏洞§3中讨论的禁止定理。 为了支持本发明的权利要求,它们指向德拉克(2021)的结果,根据该结果,对于广泛的量子域理论,Q函数通过向后的扩散在所有自由度的一半通过扩散(以及另一半的一半)演变。 Friederich(2021)表明,由Adlam(2018,2022)独立激励的时间位置失败也可能使这些定理能够对基于Q的解释来说。
显然,基于Q的解释是明确的充分性,因为它不完全重现从出生规则的量子概率。 然而,正如德拉蒙德和Reid(2020)所说的那样,对于各种测量设置和宏观测量装置的水平,基于出生规则的标准量子力学的差异可能无法检测到。 Friederich(2021)提供了一般论证,即Q的解释实际上与测量装置水平的标准量子力学实际上无法区分,在入口处绘制的博姆米亚力学的实证充分性的标准论证中的标准论证Bohmian力学,§10。 有趣的是,在De Polavieja(1996)提出了作为实际相位空间概率分布的博客力学的一个版本,也以实际的相位空间概率分布为例。
7.反对量子力学中的逆转性的反对意见
最后一部分回顾了一些最常见的一些,然后是最重要的,反对量子力学中的逆转性提案的两项最重要的反对意见。
7.1反对逆转的一般论点
关于哲学的传统,关于恢复为不连贯的误解。 最突出的担忧(飞行1954年,黑色1956),是所谓的“胆干性论点”(参见时间旅行的条目)。 想象一对事件,原因,C和效果,e,我们相信被重新连接的e,而不是比c的时间更早地发生)。 似乎有可能设计一个可以确认我们对逆转录连接的信仰是否正确的实验是正确的。 即,一旦我们发现e已经发生了,我们就可以设置确保不发生C,从而打破了它们之间可能存在的任何逆转录连接。 如果我们成功地这样做,那么效果将被“胆为于”的原因。
Bilking Argument驱动了一个朝着声称代理人可能持有事件C和事件E之间的阳性逆转录相关性的信仰的声明是错误的。 然而,Dummett(1964年)放弃这种信念的争议是唯一对毕业的论点的解决方案。 相反,根据Dummett的说法,毕业的论点实际上表明是一组关于这两个事件的三个条件,以及代理与他们的关系,是不连贯的:
事件C和事件E之间存在正相关性。
事件C在要执行的代理商的权力范围内。
代理商独立于将事件e的发生进入事件e的发生。