Kuantum mekaniğinin yorumları - Interpretations of quantum mechanics

hakkında bir dizi makalenin bir parçası
Kuantum mekaniği
Schrödinger denklemi
Arka plan
temel bilgiler
deneyler
formülasyonlar
denklemler
yorumlar
Gelişmiş konular
Bilim insanları

Bir kuantum mekaniğinin yorumları açıklamak için bir girişim olduğunu nasıl matematiksel teorisi kuantum mekaniği için "karşılık gelir" gerçeklik . Kuantum mekaniği, olağanüstü geniş bir deney yelpazesinde (kuantum mekaniğinden elde edilen tek bir tahminin deneylerle çelişmediği tespit edilmemiştir) titiz ve son derece kesin testlere dayanmış olsa da, bunların yorumlanması konusunda birbiriyle çelişen bir dizi düşünce okulu vardır. Yoruma ilişkin bu görüşler, kuantum mekaniğinin deterministik mi yoksa stokastik mi olduğu, kuantum mekaniğinin hangi unsurlarının gerçek olarak kabul edilebileceği ve diğer konuların yanı sıra ölçümün doğasının ne olduğu gibi temel sorularda farklılık gösterir .

Yaklaşık bir asırlık tartışma ve deneye rağmen, fizikçiler ve fizik filozofları arasında , hangi yorumun gerçekliği en iyi "temsil ettiği" konusunda bir fikir birliğine varılamadı .

Tarih

Kuantum mekaniğinin yorumlanmasında etkili rakamlar
Schrödinger
Doğmak
Bohr

Kuantum teorisyenlerinin dalga fonksiyonu ve matris mekaniği gibi terimlerinin tanımı birçok aşamadan geçti. Örneğin, Erwin Schrödinger başlangıçta elektronun dalga fonksiyonunu, yük yoğunluğu uzaya yayılırken gördü, ancak Max Born dalga fonksiyonunun mutlak kare değerini elektronun uzaya dağılmış olasılık yoğunluğu olarak yeniden yorumladı .

Niels Bohr ve Werner Heisenberg gibi kuantum mekaniğinin ilk birkaç öncüsünün görüşleri, fizikçiler ve fizik tarihçileri bu terminolojinin bu şekilde belirtilen görüşler arasındaki farklılıkları gizlediğini iddia etseler de , genellikle " Kopenhag yorumu " olarak gruplandırılır . Kopenhag tip fikirler evrensel benimsemiş asla ve algılanan Kopenhag ortodoksiye zorluklar ile 1950'lerde artan bir ilgiye kazandı pilot dalga yorumlanması ve David Bohm ve birçok dünyalar yorumuna ait Hugh Everett III .

Fizikçi N. David Mermin bir keresinde, "Her yıl yeni yorumlar ortaya çıkıyor. Hiçbiri ortadan kaybolmaz" demişti. 1990'larda ve 2000'lerde ana akım görüşün geliştirilmesine kaba bir kılavuz olarak, Schlosshauer ve diğerleri tarafından yapılan bir ankette görüşlerin bir "anlık görüntüsü" toplandı. Temmuz 2011 tarihli "Kuantum Fiziği ve Gerçekliğin Doğası" konferansında. Yazarlar , Ağustos 1997'de "Kuantum Teorisinde Temel Sorunlar" konferansında Max Tegmark tarafından yürütülen benzer şekilde gayri resmi bir ankete atıfta bulunuyorlar. Yazarların ana sonucu şudur: " Kopenhag yorumu hala en yüksek düzeyde hüküm sürüyor", anketlerinde en çok oyu alan (%42), çok-dünyalı yorumların ana akım kayda değerliğinin artmasının yanı sıra : Bilgiye dayalı yorumlar ve Quantum Bayesian yorumu gibi entelektüel ürünler . Tegmark'ın anketinde, Everett yorumu oyların %17'sini aldı, bu da bizim anketimizdeki oy sayısına (%18) benzer."

Yorumlama çalışmalarından kaynaklanan bazı kavramlar, kuantum bilgi biliminde daha pratik uygulama bulmuştur .

Doğa

Kuantum mekaniğinin tüm yorumları aşağı yukarı iki özelliği paylaşır:

  1. Bir formalizmi , yani başlangıç ​​koşullarının girdisi yoluyla tahminler üretmek için bir dizi denklem ve ilkeyi yorumlarlar.
  2. Bir fenomenolojiyi -insanların kesin bir dünya deneyimi gibi ampirik araştırmalarla elde edilenler ve gayri resmi olarak elde edilenler de dahil olmak üzere- bir dizi gözlemi yorumlarlar.

Yorumlar arasında iki nitelik farklılık gösterir:

  1. Ontoloji örneğin kategorilere ve varlıklar olarak işler, ne hakkında -claims var dünyada
  2. Epistemoloji — dünyanın ilgili bilgisine yönelik olasılık, kapsam ve araçlar hakkında iddialar

Gelen bilim felsefesi , gerçeklik karşısında bilginin ayrım denir epistemik karşı ontik . Genel bir yasa, sonuçların düzenliliğidir (epistemik), oysa nedensel bir mekanizma sonuçları düzenleyebilir (ontik). Bir fenomen , ontik veya epistemik olarak yorumlanabilir. Örneğin, indeterminizmin insan gözlem ve algı (epistemik) sınırlamalarına bağlı olabilir, ya da gerçek bir mevcut olarak açıklanabilir belki evrenin (ontik) kodlanmış. Örneğin, genel bir yasanın sonuçları gerçekten "yönettiğini" ve bir düzenlilik ifadesinin nedensel bir mekanizma rolüne sahip olduğunu varsaymak gerekirse, epistemik ile ontik olanı karıştırmak bir kategori hatasıdır .

Geniş anlamda, bilimsel teori, bilimsel gerçekçilik -doğal dünyanın yaklaşık olarak doğru bir tasviri veya açıklaması- sunan olarak görülebilir veya antirealizm ile algılanabilir. Realist bir duruş epistemik ve ontik olanı arar, oysa realist bir duruş ontik olanı değil epistemik olanı arar. 20. yüzyılın ilk yarısında, antirealizm esas olarak gerçekliğin gözlemlenemeyen yönlerini bilimsel teoriden dışlamaya çalışan mantıksal pozitivizmdi .

1950 yılından bu yana, antirealism genellikle daha mütevazı enstrümentalizme ulaşmak için değil, tahminlerde gözlenemeyen yönlerini konuşmak izin, ama sonuçta gerçekçilik çok soru atmadan ve yardım insanlara bir araç olarak bilimsel teoriyi poz metafizik dünyanın anlaşılmasını. Enstrümentalist görüş, David Mermin'in , genellikle Richard Feynman'a yanlış atfedilen ünlü "Kapa çeneni ve hesapla" sözü tarafından taşınır .

Kavramsal problemleri çözmeye yönelik diğer yaklaşımlar, yeni matematiksel biçimciliği ortaya koyar ve böylece yorumlarıyla birlikte alternatif teoriler önerir. Bir örnek Bohmian mekanik olan deneysel eşdeğerlik üç standart formalisms- ile Schrödinger 'in dalga mekaniğinin , Heisenberg ' in matris mekanik ve Feynmann 'in yol integrali biçimciliği gösterilmiştir -has.

yorumsal zorluklar

  1. Kuantum alan teorilerinin soyut, matematiksel doğası : Kuantum mekaniğinin matematiksel yapısı , niceliklerinin açık bir yorumu olmaksızın soyuttur.
  2. Görünürde belirsiz ve geri döndürülemez süreçlerin varlığı : klasik alan teorisinde , alanda belirli bir konumdaki fiziksel bir özellik kolayca türetilir. Kuantum mekaniğinin çoğu matematiksel formülasyonunda, durumun tekil olmayan, geri döndürülemez bir evrimine neden olabilecek tek süreç olduğu için, ölçüme teoride özel bir rol verilir.
  3. Sonuçları belirlemede gözlemcinin rolü : Kopenhag tipi yorumlar, dalga fonksiyonunun bir hesaplama aracı olduğunu ve gerçeği ancak bir ölçümden hemen sonra temsil ettiğini, belki de bir gözlemci tarafından gerçekleştirildiğini ima eder; Everettian yorumları , tüm olasılıkların gerçek olabileceğini ve ölçüm tipi etkileşim sürecinin etkili bir dallanma sürecine neden olduğunu kabul eder.
  4. Uzak nesneler arasında klasik olarak beklenmeyen korelasyonlar : Dolanık kuantum sistemleri , EPR paradoksunda gösterildiği gibi , yerel nedensellik ilkelerini ihlal ediyor gibi görünen istatistiklere uyar .
  5. Önerilen tanımların tamamlayıcılığı : tamamlayıcılık , hiçbir klasik fiziksel kavram kümesinin aynı anda bir kuantum sisteminin tüm özelliklerine atıfta bulunamayacağını kabul eder. Örneğin, dalga tanımı A ve partikül tanımı B , kuantum sistemini S tanımlayabilir , ancak aynı anda değil. Bu fiziksel özelliklerinin bileşimi ima S klasik kurallarına uymak değil önermeler mantığı kullanırken önermeler connectives ( "bkz Kuantum mantığı "). Bağlamsallık gibi, "tamamlayıcılığın kökeni, kuantum nesnelerini tanımlayan operatörlerin değişmezliğinde yatar " (Omnès 1999).
  6. Hızla artan karmaşıklık, bir sistemin boyutu arttıkça insanların mevcut hesaplama kapasitesini çok aşar: bir kuantum sisteminin durum uzayı, alt sistemlerin sayısında üstel olduğundan, klasik yaklaşımları türetmek zordur.
  7. Bağlamsal sistemlerin davranışı lokal: Kuantum bağlamsallık klasik sezgileri, içinde kendi ölçüm şekilde bağımsız bir sistem tutma kesin değerlerin özellikleri, hatta yerel sistemler için başarısız olduğunu gösterir. Ayrıca, Leibniz'in ayırt edilemezlerin özdeşliği İlkesi gibi fiziksel ilkeler artık kuantum alanında geçerli değildir, bu da çoğu klasik sezginin kuantum dünyası hakkında yanlış olabileceğinin sinyalini verir.

Etkili yorumlar

Kopenhag yorumu

Ana madde: Kopenhag yorumu

Kopenhag yorumu anlamı hakkında görüş topluluğudur kuantum mekaniği temel olarak atfedilen Niels Bohr ve Werner Heisenberg . Kuantum mekaniğine yönelik en eski tutumlardan biridir, çünkü özellikleri 1925–1927 yılları arasında kuantum mekaniğinin gelişimine dayanmaktadır ve en yaygın olarak öğretilenlerden biri olmaya devam etmektedir. Ne olduğu kesin tarihsel deyim vardır Kopenhag yorumlanması ve Bohr'un ve Heisenberg görüşleri arasında özellikle temel anlaşmazlıklar vardı. Örneğin, Heisenberg, gözlemci (ya da alet) ile gözlemlenen sistem arasında keskin bir "kesme" vurgularken, Bohr, öznel bir gözlemciden ya da ölçümden ya da çöküşten bağımsız, "geri döndürülemez" ya da etkin bir Klasik "gözlem" veya "ölçüm" davranışını veren geri döndürülemez süreç.

Kopenhag tipi yorumlarda ortak olan özellikler arasında, kuantum mekaniğinin özünde Born kuralı kullanılarak hesaplanan olasılıklarla birlikte belirsiz olduğu fikri ve nesnelerin aynı anda gözlemlenemeyen veya ölçülemeyen belirli tamamlayıcı özelliklere sahip olduğunu belirten tamamlayıcılık ilkesi yer alır . Ayrıca, bir nesneyi "gözlemleme" veya "ölçme" eylemi geri döndürülemez, bir nesneye , ölçümünün sonuçları dışında hiçbir gerçek atfedilemez . Kopenhag tipi yorumlar, kuantum tanımlarının nesnel olduğunu, fizikçilerin zihinsel keyfiliğinden bağımsız olduklarını kabul eder. Max Born'dan kaynaklanan dalga fonksiyonlarının istatistiksel yorumu, Schrödinger'in sürekli zaman evrimine sahip bir teoriye sahip olmak olan ve dalga fonksiyonlarının doğrudan fiziksel gerçekliği tanımladığı orijinal amacından keskin bir şekilde farklıdır.

birçok dünya

Ana madde: Çok dünyalı yorumlama

Çoklu dünyalar yorumu bir ettiği kuantum mekaniğinin bir yorumudur evrensel dalga fonksiyonu aynı deterministik, itaat geri dönüşümlü her zaman yasaları; özellikle ölçümle ilişkili (belirsiz ve tersinmez ) dalga fonksiyonu çökmesi yoktur . Ölçümle ilgili fenomenlerin , durumlar çevre ile etkileşime girdiğinde ortaya çıkan uyumsuzluk ile açıklandığı iddia edilmektedir . Daha doğrusu, dalga fonksiyonunun gözlemcileri tanımlayan kısımları, dalga fonksiyonunun deneylerini tanımlayan kısımlarıyla giderek daha fazla karışmaktadır . Deneylerin tüm olası sonuçları dalga fonksiyonunun desteğinde yatmaya devam etse de, bunların gözlemcilerle bağıntılı hale geldiği zamanlar, evreni karşılıklı olarak gözlemlenemeyen alternatif geçmişlere etkili bir şekilde "böldü".

Kuantum bilgi teorileri

Kuantum bilgisel yaklaşımlar artan bir destek gördü. İki türe ayrılırlar.

  • JA Wheeler'ın " it from bit "i gibi bilgi ontolojileri . Bu yaklaşımlar, materyalizmin yeniden canlanması olarak tanımlanmıştır .
  • Kuantum mekaniğinin, bir gözlemcinin dünyanın kendisinden ziyade dünya hakkındaki bilgisini tanımladığı söylenen yorumlar. Bu yaklaşımın Bohr'un düşüncesiyle bazı benzerlikleri vardır. Çöküş (indirgeme olarak da bilinir), genellikle nesnel bir olaydan ziyade bir ölçümden bilgi alan bir gözlemci olarak yorumlanır. Bu yaklaşımlar araçsallığa benzer olarak değerlendirilmiştir . James Hartle yazıyor,

Durum, bireysel bir sistemin nesnel bir özelliği değildir, ancak bir sistemin nasıl hazırlandığı bilgisinden elde edilen ve gelecekteki ölçümler hakkında tahminlerde bulunmak için kullanılabilen bilgidir. ...gözlemcinin bireysel bir fiziksel sistem hakkındaki bilgilerinin bir özeti olan bir kuantum mekanik durum, hem dinamik yasalarla hem de gözlemci ölçüm süreci yoluyla sistem hakkında yeni bilgiler edindiğinde değişir. Durum vektörünün evrimi için iki yasanın varlığı... ancak durum vektörünün sistemin nesnel bir özelliği olduğuna inanılırsa sorunlu hale gelir... "Dalga paketinin indirgenmesi" şuurun bilincinde gerçekleşir. gözlemci, orada meydana gelen herhangi bir benzersiz fiziksel süreç nedeniyle değil, yalnızca durum, fiziksel sistemin nesnel bir özelliği değil, gözlemcinin bir yapısı olduğu için.

İlişkisel kuantum mekaniği

Ana madde: İlişkisel kuantum mekaniği

Özel görelilik örneğini takip eden ilişkisel kuantum mekaniğinin ardındaki temel fikir , farklı gözlemcilerin aynı olaylar dizisinin farklı hesaplarını verebilmeleridir: örneğin, belirli bir zamanda bir gözlemciye, bir sistem tek bir sistemde olabilir. , "çökmüş" eigenstate , aynı anda başka bir gözlemciye göre, iki veya daha fazla durumun süperpozisyonunda olabilir. Sonuç olarak, kuantum mekaniği tam bir teori olacaksa, ilişkisel kuantum mekaniği "durum" kavramının gözlemlenen sistemin kendisini değil, sistem ile gözlemci(ler)i arasındaki ilişkiyi veya korelasyonu tanımladığını iddia eder. Durum vektörü geleneksel kuantum mekaniği bazı korelasyon için bir açıklama olur serbestlik derecesi gözlenen sistemi ile ilgili olarak, gözlemci. Bununla birlikte, ilişkisel kuantum mekaniği, bunun bilinçli veya makroskopik olsun ya da olmasın tüm fiziksel nesneler için geçerli olduğunu kabul eder. Herhangi bir "ölçüm olayı" basit bir şekilde sıradan bir fiziksel etkileşim, yukarıda tartışılan türden bir korelasyonun kuruluşu olarak görülür. Dolayısıyla kuramın fiziksel içeriği nesnelerin kendileriyle değil, aralarındaki ilişkilerle ilgilidir.

Qbizm

Ana madde: Kuantum Bayesçiliği

Başlangıçta "kuantum Bayesçiliği " anlamına gelen QBism , bir ajanın eylemlerini ve deneyimlerini teorinin temel kaygıları olarak alan kuantum mekaniğinin bir yorumudur. Bu yorum, iyi karar vermeye normatif bir ekleme olarak kuantum mekaniği Born kuralını anlamak için öznel bir Bayes olasılık hesabı kullanması ile ayırt edilir . QBism, kuantum bilgisi ve Bayes olasılığı alanlarından yararlanır ve kuantum teorisini kuşatan yorumsal bilmeceleri ortadan kaldırmayı amaçlar.

QBism, kuantum teorisinin dalga fonksiyonunun süperpozisyonu , kuantum ölçümü ve dolaşıklığın doğası hakkında yorumlanmasındaki yaygın sorularla ilgilenir . QBism'e göre, kuantum formalizminin tümü olmasa da birçok yönü doğası gereği özneldir. Örneğin, bu yorumda, bir kuantum hali gerçekliğin bir unsuru değildir - bunun yerine bir ajanın ölçümlerin olası sonuçları hakkında sahip olduğu inanç derecelerini temsil eder . Bu nedenle, bazı bilim filozofları QBism'i bir anti-realizm biçimi olarak kabul etmişlerdir . Yorumun yaratıcıları bu niteleme ile aynı fikirde değiller, bunun yerine teorinin "katılımcı gerçekçilik" olarak adlandırdıkları bir tür gerçekçilikle daha uygun bir şekilde hizalandığını öne sürüyorlar; burada gerçeklik, herhangi bir varsayılan üçüncü şahıs hesabı tarafından yakalanabilecekten daha fazlasını içeriyor.

Tutarlı geçmişler

Ana madde: Tutarlı geçmişler

Tutarlı geçmişleri yorumlanması geleneksel Kopenhag yorumlama ve doğal bir yorumlanmasını sağlamak girişimleri genelleştirilmiş kuantum kozmolojisinde . Teori, bir sistemin tarihinin tanımlanmasına izin veren bir tutarlılık kriterine dayanır, böylece her bir geçmiş için olasılıklar, klasik olasılığın toplam kurallarına uyar. Schrödinger denklemi ile tutarlı olduğu iddia edilmektedir .

Bu yoruma göre, bir kuantum mekaniği teorisinin amacı, çeşitli alternatif geçmişlerin (örneğin bir parçacığın) göreli olasılıklarını tahmin etmektir.

topluluk yorumlama

Ana madde: Topluluk yorumu

Ensemble yorumlanması da istatistiksel yorumu adlandırılan, minimalist yorumuyla olarak görülebilir. Yani standart matematikle ilgili en az varsayımı yaptığını iddia eder. Born'un istatistiksel yorumunu en geniş ölçüde alır. Yorum, dalga fonksiyonunun tek bir sistem için geçerli olmadığını, örneğin tek bir parçacık için geçerli olmadığını, ancak benzer şekilde hazırlanmış sistemlerin veya parçacıkların yalnızca bir topluluğu (çok sayıda) için geçerli olan soyut bir istatistiksel nicelik olduğunu belirtir. Einstein'ın sözleriyle:

Kuantum-teorik betimlemeyi tek tek sistemlerin tam betimlemesi olarak kavrama girişimi, doğal olmayan teorik yorumlara yol açar; bu, betimlemenin tek tek sistemlere değil, sistem topluluklarına atıfta bulunduğu yorumu kabul edilirse, hemen gereksiz hale gelir.

—  Einstein, Albert Einstein'da: Filozof-Bilim Adamı , ed. PA Schilpp (Harper & Row, New York)

Topluluk yorumunun en önde gelen savunucusu, Simon Fraser Üniversitesi'nde profesör olan ve Quantum Mechanics, A Modern Development ders kitabının yazarı Leslie E. Ballentine'dir .

De Broglie-Bohm teorisi

Ana madde: De Broglie-Bohm teorisi

Pilot dalga kuramı (aynı zamanda pilot dalga teorisi olarak da bilinir) kuantum mekaniği ile teorisi Louis de Broglie ve daha sonra genişletilmiş David Bohm ölçümleri dahil etmek. Her zaman konumları olan parçacıklar, dalga fonksiyonu tarafından yönlendirilir. Dalga fonksiyonu Schrödinger dalga denklemine göre gelişir ve dalga fonksiyonu asla çökmez. Teori tek bir uzay -zamanda gerçekleşir, yerel değildir ve deterministtir. Bir parçacığın konumunun ve hızının eşzamanlı olarak belirlenmesi, olağan belirsizlik ilkesi kısıtlamasına tabidir . Teori, gizli değişkenli bir teori olarak kabul edilir ve yerel olmayanlığı kucaklayarak Bell'in eşitsizliğini karşılar. Ölçüm sorun parçacıkların her zaman kesin konumlarını sahip oldukları için, giderilmiştir. Çöküş fenomenolojik olarak açıklanır .

Kuantum Darwinizm

Ana madde: Kuantum Darwinizm

Kuantum Darwinizm ortaya çıkışını açıklamaya amaçlayan bir teoridir klasik dünyaya gelen kuantum dünyasında bir süreç nedeniyle olarak Darwinci doğal seleksiyon kuantum sistemi ile etkileşim ortamının neden olduğu; burada birçok olası kuantum durumu , kararlı bir işaretçi durumu lehine seçilir . 2003 yılında Wojciech Zurek ve Ollivier, Poulin, Paz ve Blume-Kohout gibi bir grup işbirlikçi tarafından önerildi . : Teorinin gelişimi ZUREK araştırma konuları bir dizi entegrasyonu da dahil olmak üzere yirmi beş yıl boyunca takip kaynaklanmaktadır işaretçi durumları , einselection ve eşevresizlik .

İşlemsel yorumlama

Ana madde: İşlemsel yorumlama

İşlem yorumlanması kuantum mekaniği (TIQM) arasında John G. Cramer esinlenerek kuantum mekaniği bir yorumudur teori emici Wheeler-Feynman'a . Kaynaktan alıcıya bir olasılık dalgası (dalga fonksiyonu) ve alıcıdan kaynağa bir olasılık dalgası (dalga fonksiyonunun karmaşık eşleniği) arasındaki zaman simetrik bir işlemden kaynaklanan dalga fonksiyonunun çöküşünü tanımlar. Kuantum mekaniğinin bu yorumu benzersizdir, çünkü sadece dalga fonksiyonunu gerçek bir varlık olarak değil, aynı zamanda gözlemlenebilir için beklenen değeri hesaplamak için Born kuralında görünen dalga fonksiyonunun karmaşık eşleniğini de gerçek olarak görür.

Objektif çöküş teorileri

Ana madde: Objektif çöküş teorisi

Nesnel çöküş teorileri, hem dalga fonksiyonunu hem de çöküş sürecini ontolojik olarak nesnel olarak kabul ederek (bunların gözlemciden bağımsız olarak var olduğu ve gerçekleştiği anlamına gelir) Kopenhag yorumundan farklıdır . Objektif teorilerde, çöküş ya rastgele ("kendiliğinden lokalizasyon") ya da gözlemcilerin özel bir rolü olmaksızın bazı fiziksel eşiklere ulaşıldığında meydana gelir. Bu nedenle, nesnel-çöküş teorileri gerçekçi, belirsiz, gizli değişkensiz teorilerdir. Standart kuantum mekaniği herhangi bir çökme mekanizması belirtmez; Hedef çöküşü doğruysa QM'nin genişletilmesi gerekir. QM'nin genişletilmesi gerekliliği, nesnel çöküşün bir yorumdan çok bir teori olduğu anlamına gelir. Örnekler şunları içerir:

Bilinç çöküşe neden olur (von Neumann-Wigner yorumu)

Ana madde: Bilinç çöküşe neden olur

John von Neumann , Kuantum Mekaniğinin Matematiksel Temelleri adlı incelemesinde , sözde ölçüm problemini derinlemesine analiz etti . Tüm fiziksel evrenin Schrödinger denklemine (evrensel dalga fonksiyonu) tabi tutulabileceği sonucuna vardı. Ayrıca ölçümün dalga fonksiyonunun çökmesine nasıl neden olabileceğini de açıkladı. Bu bakış açısı, insan deneyci bilincinin (veya belki de köpek bilincinin) çöküş için kritik olduğunu savunan Eugene Wigner tarafından belirgin bir şekilde genişletildi , ancak daha sonra bu yorumu terk etti.

kuantum mantığı

Ana madde: Kuantum mantığı

Kuantum mantığı , kuantum ölçümüyle ilgili belirgin anomalileri, özellikle de tamamlayıcı değişkenlerin ölçüm işlemlerinin bileşimiyle ilgili olanları anlamak için uygun bir tür önerme mantığı olarak kabul edilebilir. Bu araştırma alanı ve adı , klasik boole mantığının bazı bariz tutarsızlıklarını kuantum mekaniğinde ölçüm ve gözlemle ilgili gerçeklerle uzlaştırmaya çalışan Garrett Birkhoff ve John von Neumann'ın 1936 tarihli makalesinden kaynaklanmıştır .

Kuantum teorisinin modal yorumları

Kuantum mekaniğinin modal yorumları ilk olarak 1972'de Bas van Fraassen tarafından "Bilim felsefesine biçimsel bir yaklaşım" makalesinde tasarlandı . Van Fraassen , bir sistem hakkında neyin doğru olabileceğini açıklayan ve her zaman Schrödinger denklemine göre gelişen dinamik bir durum ile belirli bir zamanda bir sistem hakkında gerçekte neyin doğru olduğunu gösteren bir değer durumu arasında bir ayrım yaptı . "Kipsel yorumlama" terimi artık bu yaklaşımdan doğan daha geniş bir model kümesini tanımlamak için kullanılmaktadır. Felsefe Stanford Encyclopedia tarafından tekliflerin dahil olmak üzere birçok sürümlerini açıklanır kochen , Dieks , Clifton, Dickson ve Bub . Michel Bitbol'a göre , Schrödinger'in kuantum mekaniğinin nasıl yorumlanacağına ilişkin görüşleri, dört aşamaya kadar ilerlemiş ve bazı açılardan Everett ve van Fraassen'in yorumlarına benzeyen çöküşsüz bir görüşle sona ermiştir. Schrödinger , "madde" ve "zihin"in aynı ortak öğelerin yalnızca farklı yönleri veya düzenlemeleri olduğu bir tür post- Machian nötr monizm'e abone olduğundan , dalga fonksiyonunu ontik olarak ele almak ve onu epistemik olarak ele almak birbirinin yerine kullanılabilir hale geldi.

Zaman simetrik teoriler

Kuantum mekaniğinin zaman simetrik yorumları ilk olarak 1921'de Walter Schottky tarafından önerildi. Kuantum mekaniğinin denklemlerini zamanın tersine çevrilmesine göre simetrik olacak şekilde değiştiren birkaç teori önerildi. (Bkz. Wheeler–Feynman zaman simetrisi teorisi .) Bu, geriye dönük nedensellik yaratır : Gelecekteki olaylar geçmişte olanları etkileyebilir, tıpkı geçmişteki olayların gelecektekileri etkileyebileceği gibi. Bu teorilerde, tek bir ölçüm bir sistemin durumunu tam olarak belirleyemez (onları bir tür gizli değişkenler teorisi haline getirir ), ancak farklı zamanlarda gerçekleştirilen iki ölçüm verildiğinde, sistemin tam durumunu tüm ara noktalarda hesaplamak mümkündür. zamanlar. Bu nedenle dalga fonksiyonunun çöküşü, sistemdeki fiziksel bir değişiklik değil, sadece ikinci ölçümden dolayı bilgimizdeki bir değişikliktir. Benzer şekilde, dolaşıklığı gerçek bir fiziksel durum değil, sadece geçmişe dönük nedenselliği görmezden gelerek yaratılan bir yanılsama olarak açıklarlar. İki parçacığın "dolanık hale geldiği" nokta, her parçacığın gelecekte diğer parçacığın başına gelen olaylardan etkilendiği bir noktadır.

Zaman simetrili nedenselliğin tüm savunucuları, standart kuantum mekaniğinin üniter dinamiklerini değiştirmeyi desteklemez. Sonuç olarak, iki durum vektörü şekilciliğin lider üs, Lev Vaidman , iki durum vektörü formalizm iyi birleşir olduğu durumları Hugh Everett 'in çok-dünyalar yorumlanması .

Diğer yorumlar

Ana madde: Kuantum mekaniğinin azınlık yorumları

Yukarıda tartışılan ana akım yorumların yanı sıra, herhangi bir nedenle önemli bir bilimsel etki yaratmayan bir dizi başka yorum önerilmiştir. Bunlar, ana akım fizikçilerin önerilerinden kuantum mistisizminin daha okült fikirlerine kadar uzanır .

karşılaştırmalar

En yaygın yorumlar aşağıdaki tabloda özetlenmiştir. Tablodaki hücrelerde gösterilen değerler tartışmasız değildir, çünkü ilgili kavramların bazılarının kesin anlamları belirsizdir ve aslında, verilen yorumu çevreleyen tartışmanın merkezinde yer alırlar. Kuantum teorisinin yorumlarını karşılaştıran başka bir tablo için referansa bakın.

Bu yorumlar arasında ayrım yapan hiçbir deneysel kanıt yoktur. Bu ölçüde, fiziksel teori ayaktadır ve kendisiyle ve gerçeklikle tutarlıdır; zorluklar ancak teori "yorumlanmaya" çalışıldığında ortaya çıkar. Bununla birlikte, çeşitli yorumları test edecek deneyler tasarlamak aktif araştırma konusudur.

Bu yorumların çoğunun varyantları vardır. Örneğin, birçok kişi tarafından geliştirilip tartışıldığı için Kopenhag yorumunun kesin bir tanımını yapmak zordur.

Tercüme Yayınlandığı yıl Yazar(lar) Gibi unsurlar-inistic ? Ontik dalga fonksiyonlu ? Eşsiz
tarih? 		Gizli
değişkenler ? 		Çöken
dalga fonksiyonları ? 		Gözlemci
rolü? 		Yerel
dyna-mikrofonlar ? 		Karşı olgusal olarak
kesin mi? 		Günümüze kadar gelen
evrensel
dalga fonksiyonu ?
topluluk yorumlama 1926 Maksimum Doğan agnostik Numara Evet agnostik Numara Numara Numara Numara Numara
Kopenhag yorumu 1927– Niels Bohr , Werner Heisenberg Numara Biraz Evet Numara Biraz Numara Evet Numara Numara
de Broglie –
Bohm teorisi 		1927–
1952 		Louis de Broglie , David Bohm Evet Evet Evet Evet fenomenolojik Numara Numara Evet Evet
kuantum mantığı 1936 Garrett Birkhoff agnostik agnostik Evet Numara Numara yorumsal agnostik Numara Numara
Zaman-
simetrik teoriler 		1955 Satosi Watanabe Evet Numara Evet Evet Numara Numara Numara Numara Evet
Çok dünyalı yorumlama 1957 Hugh Everett Evet Evet Numara Numara Numara Numara Evet kötü niyetli Evet
Bilinç çökmeye neden olur 1961–
1993 		John von Neumann , Eugene Wigner , Henry Stapp Numara Evet Evet Numara Evet Nedensel Numara Numara Evet
Çok zihinli yorumlama 1970 H. Dieter Zeh Evet Evet Numara Numara Numara yorumsal Evet kötü niyetli Evet
Tutarlı geçmişler 1984 Robert B. Griffiths Numara Numara Numara Numara Numara Numara Evet Numara Evet
İşlemsel yorumlama 1986 John G. Cramer Numara Evet Evet Numara Evet Numara Numara Evet Numara
Objektif çöküş teorileri 1986–
1989 		Ghirardi–Rimini–Weber ,
Penrose yorumu 		Numara Evet Evet Numara Evet Numara Numara Numara Numara
ilişkisel yorumlama 1994 Carlo Rovelli Numara Numara agnostik Numara Evet içsel muhtemelen Numara Numara
Qbizm 2010 Christopher Fuchs, Rüdiger Schack Numara Numara agnostik Numara Evet içsel Evet Numara Numara

sessiz yaklaşım

Yorumsal görüşler bugün açıkça ve geniş çapta tartışılsa da, durum her zaman böyle değildi. Sessizlik eğiliminin kayda değer bir savunucusu, bir zamanlar şöyle yazan Paul Dirac'tı : "Kuantum mekaniğinin yorumu birçok yazar tarafından ele alındı ​​ve ben onu burada tartışmak istemiyorum. Daha temel şeylerle uğraşmak istiyorum." Bu pozisyon, kuantum mekaniğinin uygulayıcıları arasında nadir değildir. Nico van Kampen ve Willis Lamb gibi diğerleri, kuantum mekaniğinin ortodoks olmayan yorumlarını açıkça eleştirdiler.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Kaynaklar

  • Bub, J.; Clifton, R. (1996). "Kuantum mekaniğinin yorumlanması için bir teklik teoremi". Modern Fizik Tarihi ve Felsefesi Çalışmaları . 27B : 181–219. doi : 10.1016/1355-2198(95)00019-4 .
  • Rudolf Carnap 1939, içinde "fizik yorumlama", Mantık ve Matematik Vakıflar ait Unified Science Uluslararası Ansiklopedisi . Chicago Üniversitesi Yayınları.
  • Dickson, M., 1994, Hull, D., Forbes, M. ve Burian, R., eds., Proceedings of the PSA 1" 366-76. East Lansing, Michigan'da "Modal yorumlamada dalga fonksiyonu kuyrukları" : Bilim Felsefesi Derneği.
  • -------- ve Clifton, R., 1998, "Kipsel yorumlarda Lorentz-invariance", Dieks, D. ve Vermaas, P., eds., The Modal Interpretation of Quantum Mechanics . Dordrecht: Kluwer Akademik Yayıncılar: 9–48.
  • Fuchs, Christopher, 2002, "Kuantum Bilgisi Olarak Kuantum Mekaniği (ve sadece biraz daha fazlası)." arXiv : nicelik-ph/0205039
  • -------- ve A. Peres, 2000, "Kuantum teorisinin 'yoruma' ihtiyacı yoktur", Physics Today .
  • Herbert, N., 1985. Kuantum Gerçekliği: Yeni Fiziğin Ötesinde . New York: Doubleday. ISBN  0-385-23569-0 .
  • Hey, Anthony ve Walters, P., 2003. The New Quantum Universe , 2. baskı. Cambridge Üniv. Basmak. ISBN  0-521-56457-3 .
  • Jackiw, Roman ; Kleppner, D. (2000). "Kuantum Fiziğinin Yüz Yılı". Bilim . 289 (5481): 893-898. arXiv : quant-ph/0008092 . Bibcode : 2000quant.ph..8092K . doi : 10.1126/science.289.5481.893 . PMID  17839156 . S2CID  6604344 .
  • Max Jammer , 1966. Kuantum Mekaniğinin Kavramsal Gelişimi . McGraw-Hill.
  • --------, 1974. Kuantum Mekaniğinin Felsefesi . Wiley & Sons.
  • Al-Khalili, 2003. Kuantum: Şaşkınlar İçin Bir Kılavuz . Londra: Weidenfeld & Nicolson.
  • de Muynck, WM, 2002. Kuantum mekaniğinin temelleri, ampirist bir yaklaşım . Dordrecht: Kluwer Akademik Yayıncılar. ISBN  1-4020-0932-1 .
  • Roland Omnès , 1999. Kuantum Mekaniğini Anlamak . Princeton Üniv. Basmak.
  • Karl Popper , 1963. Varsayımlar ve Çürütmeler . Londra: Routledge ve Kegan Paul. "İnsan Bilgisine İlişkin Üç Görüş" bölümü, diğer şeylerin yanı sıra, fiziksel bilimlerdeki araçsallığı ele almaktadır.
  • Hans Reichenbach , 1944. Kuantum Mekaniğinin Felsefi Temelleri . Üniv. California Press'ten.
  • Tegmark, Max ; Wheeler, JA (2001). "100 Yıllık Kuantum Gizemleri". Bilimsel Amerikalı . 284 (2): 68-75. Bibcode : 2001SciAm.284b..68T . doi : 10.1038/scientificamerican0201-68 . S2CID  119375538 .
  • Bas van Fraassen , 1972, "Bilim felsefesine biçimsel bir yaklaşım", içinde R. Colodny, ed., Paradigmas and Paradoxes: The Philosophical Challenge of the Quantum Domain . Üniv. Pittsburgh Press: 303-66.
  • John A. Wheeler ve Wojciech Hubert Zurek (eds), Kuantum Teorisi ve Ölçümü , Princeton: Princeton University Press, ISBN  0-691-08316-9 , LoC QC174.125.Q38 1983.

daha fazla okuma

Aşağıdaki yazarların neredeyse tamamı profesyonel fizikçilerdir.

Dış bağlantılar