Eine Interpretation der Quant-Mechanik ist eine Reihe von Behauptungen, die versuchen zu erklären, wie Quant-Mechanik unser Verstehen der Natur informiert. Obwohl Quant-Mechanik bis zur strengen und gründlichen experimentellen Prüfung gehalten hat, sind viele dieser Experimente für verschiedene Interpretationen offen. Dort bestehen Sie mehrere kämpfende Schulen des Gedankens, sich unterscheidend, ob, wie man verstehen kann, Quant-Mechanik deterministisch ist, welche Elemente der Quant-Mechanik "als echte" und andere Sachen betrachtet werden können.

Diese Frage ist von speziellem Interesse Philosophen der Physik, als Physiker fortsetzen, ein starkes Interesse im Thema zu zeigen. Sie denken gewöhnlich eine Interpretation der Quant-Mechanik als eine Interpretation des mathematischen Formalismus der Quant-Mechanik, die physische Bedeutung der mathematischen Entitäten der Theorie angebend.

Historischer Hintergrund

Die Definition von Begriffen, die von Forschern in der Quant-Theorie (wie wavefunctions und Matrixmechanik) gebraucht sind, ist durch viele Stufen fortgeschritten. Zum Beispiel hat Schrödinger ursprünglich den mit dem Elektron vereinigten wavefunction angesehen, weil entsprechend der Anklage-Dichte eines Gegenstands über einen verlängerten, vielleicht unendlich, Volumen des Raums geschmiert hat.

Max Born hat es als einfach entsprechend einem Wahrscheinlichkeitsvertrieb interpretiert. Das sind zwei verschiedene Interpretationen des wavefunction. In einem entspricht es einem materiellen Feld; im anderen entspricht es einem Wahrscheinlichkeitsvertrieb — spezifisch, die Wahrscheinlichkeit, dass das Quant der Anklage an jedem besonderen Punkt innerhalb von Raumdimensionen gelegen wird.

Die Kopenhagener Interpretation war traditionell unter Physikern, daneben rein Instrumentalist-Position am populärsten, die jedes Bedürfnis nach der Erklärung bestreitet (eine Ansicht, die im berühmten Zitat von David Mermin ausgedrückt ist, "verschlossen und rechnen", häufig misattributed Richard Feynman.) Jedoch hat die Vielweltinterpretation Annahme gewonnen; eine umstrittene Wahl, die in "Der Physik der Unsterblichkeit" erwähnt ist (veröffentlicht 1994), 72 "Hauptkosmologen und anderer Quant-Feldtheoretiker" hat gefunden, dass 58 % die Vielweltinterpretation, einschließlich Hofdichter von Stephen Hawking und Nobel Murray Gell-Mann und Richard Feynmans unterstützt haben. Außerdem ist die Instrumentalist-Position durch Vorschläge für falsifizierbare Experimente herausgefordert worden, die eines Tages Interpretationen, z.B durch das Messen eines AI Bewusstseins oder über die Quant-Computerwissenschaft unterscheiden könnten.

Die Natur der Interpretation

Wessen Interpretationen Interpretationen sind, ist ein Formalismus - eine Reihe von Gleichungen und Formeln, um Ergebnisse und Vorhersagen - und eine Phänomenologie, eine Reihe von Beobachtungen, sowohl einschließlich derjenigen zu erzeugen, die durch die empirische Forschung als auch einschließlich mehr informeller subjektiver erhalten sind (die Tatsache, dass Menschen unveränderlich bemerken, dass eine unzweideutige Welt in der Interpretation der Quant-Mechanik wichtig ist). Das sind die mehr oder weniger festen Zutaten einer Interpretation. Die Zutaten, die sich zwischen Interpretationen ändern, sind die Ontologie und die Erkenntnistheorie, die damit betroffen werden, was, wenn irgendetwas die interpretierte Theorie "wirklich über" ist. Dasselbe Phänomen kann ein ontologisches Lesen unter einer Interpretation und ein erkenntnistheoretisches unter einem anderen gegeben werden. Zum Beispiel kann indeterminism der echten Existenz "vielleicht" im Weltall (Ontologie) oder zu Beschränkungen einer Information eines Beobachters und prophetischer geistiger Anlagen (Erkenntnistheorie) zugeschrieben werden. Interpretationen können als Neigung mehr zur Ontologie, d. h. Realismus, oder zum Antirealismus weit gehend klassifiziert werden.

Einige Annäherungen neigen dazu zu vermeiden, jede Interpretation von Phänomenen oder Formalismus zu geben. Diese können als Instrumentalist beschrieben werden. Andere Annäherungen deuten Modifizierungen zum Formalismus an, und sind deshalb, genau genommen, alternative Theorien aber nicht Interpretationen. In einigen Fällen, zum Beispiel Mechanik von Bohmian, ist es offen, um betreffs zu debattieren, ob eine Annäherung zum Standardformalismus gleichwertig ist.

Probleme der Interpretation

Die Schwierigkeiten der Interpretation widerspiegeln mehrere Punkte über die orthodoxe Beschreibung der Quant-Mechanik, einschließlich:

1. Die abstrakte, mathematische Natur dieser Beschreibung.
2. Die Existenz was scheint, nichtdeterministische und irreversible Prozesse zu sein.
3. Das Phänomen der Verwicklung, und insbesondere die Korrelationen zwischen entfernten Ereignissen, die in der klassischen Theorie nicht erwartet werden.
4. Der complementarity der angebotenen Beschreibungen der Wirklichkeit.
5. Die Rolle, die von Beobachtern und dem Prozess des Maßes gespielt ist.
6. Die schnelle Rate, an der Quant-Beschreibungen mehr kompliziert als die Größe eines Systems werden, nimmt zu.

Erstens basiert die akzeptierte mathematische Struktur der Quant-Mechanik auf der ziemlich abstrakten Mathematik, wie Räume von Hilbert und Maschinenbediener auf jenen Räumen. In der klassischen Mechanik und dem Elektromagnetismus, andererseits, werden Eigenschaften einer Punkt-Masse oder Eigenschaften eines Feldes durch reelle Zahlen oder Funktionen beschrieben, die auf zwei oder dreidimensionale Sätze definiert sind. Diese haben direkte, räumliche Bedeutung, und in diesen Theorien scheint es, weniger Bedürfnis zu geben, spezielle Interpretation für jene Zahlen oder Funktionen zur Verfügung zu stellen.

Außerdem kann der Prozess des Maßes eine wesentliche Rolle in der Quant-Theorie - ein heiß gekämpfter Punkt spielen. Die Welt um uns scheint, in einem spezifischen Staat zu sein, aber Quant-Mechanik beschreibt sie nach Welle-Funktionen, die die Wahrscheinlichkeit aller Werte regeln. Im Allgemeinen teilt die Welle-Funktion Nichtnullwahrscheinlichkeiten allen möglichen Werten jeder gegebenen physischen Menge wie Position zu. Wie, dann, sehen wir eine Partikel in einer spezifischen Position, wenn seine Welle-Funktion über den ganzen Raum ausgebreitet wird? Um zu beschreiben, wie spezifische Ergebnisse aus den Wahrscheinlichkeiten entstehen, hat die direkte Interpretation das Konzept des Maßes eingeführt. Gemäß der Theorie wirken Welle-Funktionen mit einander aufeinander und entwickeln sich rechtzeitig in Übereinstimmung mit den Gesetzen der Quant-Mechanik, bis ein Maß durchgeführt wird, an dem Punkt das System einen seiner möglichen Werte mit einer Wahrscheinlichkeit übernimmt, wird es durch die Welle-Funktion geregelt. Maß kann mit dem Systemstaat auf etwas eigenartige Weisen aufeinander wirken, wie durch das Experiment des doppelten Schlitzes illustriert wird.

So schlägt der mathematische Formalismus, der verwendet ist, um die Zeitevolution eines nichtrelativistischen Systems zu beschreiben, zwei gegensätzliche Arten der Transformation vor:

• Umkehrbare Transformationen von einheitlichen Maschinenbedienern auf dem Zustandraum beschrieben. Diese Transformationen werden durch Lösungen der Gleichung von Schrödinger bestimmt.
• Nichtumkehrbare und unvorhersehbare durch mathematisch mehr komplizierte Transformationen beschriebene Transformationen (sieh Quant-Operationen). Beispiele schließen die Transformationen ein, die durch ein System infolge des Maßes erlebt sind.

Eine Lösung des Problems der Interpretation besteht in der Versorgung einer Form des plausiblen Bildes, durch die Auflösung der zweiten Art der Transformation. Das kann durch rein mathematische Lösungen, wie angeboten, durch die Vielwelten oder die konsequenten Geschichtsinterpretationen erreicht werden.

Zusätzlich zum unvorhersehbaren und irreversiblen Charakter von Maß-Prozessen gibt es andere Elemente der Quant-Physik, die es scharf von der klassischen Physik unterscheiden, und die in keiner klassischen Theorie da sind. Einer von diesen ist das Phänomen der Verwicklung, wie illustriert, im EPR Paradox, das anscheinend Grundsätze der lokalen Kausalität verletzt.

Ein anderes Hindernis für die Interpretation ist das Phänomen von complementarity, der scheint, Kernprinzipien der Satzlogik zu verletzen. Complementarity sagt, dass es kein logisches Bild gibt (eine folgende klassische Satzlogik), der gleichzeitig beschreiben und verwendet werden kann, um über alle Eigenschaften eines Quant-Systems S vernünftig zu urteilen. Das wird häufig durch den Ausspruch ausgedrückt, dass es "Ergänzungs"-Vorschläge A und B gibt, der jeder S, aber nicht zur gleichen Zeit beschreiben kann. Beispiele von A und B sind Vorschläge mit einer Welle-Beschreibung von S und einer Korpuskularbeschreibung von S. Die letzte Behauptung ist ein Teil der ursprünglichen Formulierung von Niels Bohr, die häufig zum Grundsatz von complementarity selbst ausgeglichen wird.

Complementarity deutet nicht gewöhnlich an, dass es klassische Logik ist, die ist schuldig (obwohl Hilary Putnam wirklich diese Ansicht in seiner Zeitung "Logik vertrat, ist empirisch?"). Eher bedeutet complementarity, dass die Zusammensetzung von physikalischen Eigenschaften für S (wie Position und Schwung beide, Werte innerhalb von bestimmten Reihen habend), mit Satzbindewörtern, den Regeln der klassischen Satzlogik nicht folgt (sieh auch Quant-Logik). Wie jetzt wohl bekannt ist (Omnès, 1999), liegt der "Ursprung von complementarity im non-commutativity [der] Maschinenbediener", die observables (d. h., Partikeln) in der Quant-Mechanik beschreiben.

Weil die Kompliziertheit eines Quant-Systems in seiner Zahl von Graden der Freiheit Exponential-ist, ist es schwierig, auf das Quant und die klassischen Beschreibungen überzugreifen, um zu sehen, wie die klassischen Annäherungen gemacht werden.

Problematischer Status von Interpretationen

Da klassische Physik und nichtmathematische Sprache die Präzision der Quant-Mechanik-Mathematik nicht vergleichen können, hat irgendetwas außerhalb der mathematischen Formulierung gesagt wird in der Genauigkeit notwendigerweise beschränkt.

Außerdem bleibt der genaue ontologische Status jeder Interpretation eine Sache des philosophischen Arguments. Mit anderen Worten, wenn wir die formelle Struktur X der Quant-Mechanik mittels einer Struktur Y interpretieren (über eine mathematische Gleichwertigkeit der zwei Strukturen), wie ist der Status von Y? Das ist die alte Frage, die Phänomene in einer neuen Gestalt zu sparen.

Einige Physiker, zum Beispiel Asher Peres und Chris Fuchs, behaupten, dass eine Interpretation nichts anderes als eine formelle Gleichwertigkeit zwischen Regelwerken ist, um auf experimentellen Angaben zu funktionieren, dadurch andeutend, dass die ganze Übung der Interpretation unnötig ist.

Instrumentalist-Interpretation

Jede moderne wissenschaftliche Theorie verlangt zumindest eine Instrumentalist-Beschreibung, die den mathematischen Formalismus mit der experimentellen Praxis und Vorhersage verbindet. Im Fall von der Quant-Mechanik ist die allgemeinste Instrumentalist-Beschreibung eine Behauptung der statistischen Regelmäßigkeit zwischen Zustandvorbereitungsprozessen und Maß-Prozessen. D. h. wenn ein Maß einer Menge des echten Werts oft durchgeführt wird, jedes Mal mit denselben anfänglichen Bedingungen anfangend, ist das Ergebnis ein bestimmter Wahrscheinlichkeitsvertrieb, der mit den reellen Zahlen übereinstimmt; außerdem stellt Quant-Mechanik ein rechenbetontes Instrument zur Verfügung, um statistische Eigenschaften dieses Vertriebs wie sein Erwartungswert zu bestimmen.

Berechnungen für Maße, die auf einem System S durchgeführt sind, verlangen einen Raum von Hilbert H über die komplexen Zahlen. Wenn das System S in einem reinen Staat bereit ist, wird es mit einem Vektoren in H vereinigt. Messbare Mengen werden mit Maschinenbedienern von Hermitian vereinigt, die H folgen: Diese werden observables genannt.

Das wiederholte Maß eines erkennbaren, wo S im Staat ψ bereit ist, gibt einen Vertrieb von Werten nach. Der Erwartungswert dieses Vertriebs wird durch den Ausdruck gegeben

:

Diese mathematische Maschinerie gibt eine einfache, direkte Weise, ein statistisches Eigentum des Ergebnisses eines Experimentes zu schätzen, sobald es verstanden wird, wie man den anfänglichen Staat mit einem Raumvektoren von Hilbert und die gemessene Menge mit einem erkennbaren (d. h. ein spezifischer Maschinenbediener von Hermitian) vereinigt.

Als ein Beispiel solch einer Berechnung wird die Wahrscheinlichkeit, das System in einem gegebenen Staat zu finden, durch die Computerwissenschaft des Erwartungswerts gegeben (reihen Sie sich 1 auf) Vorsprung-Maschinenbediener

:

Die Wahrscheinlichkeit ist dann die nichtnegative durch gegebene reelle Zahl

:

Durch den Missbrauch der Sprache konnte eine bloße Instrumentalist-Beschreibung eine Interpretation genannt werden, obwohl dieser Gebrauch etwas irreführend ist, da instrumentalism ausführlich jede erklärende Rolle vermeidet; d. h. es versucht nicht, auf die Frage warum zu antworten.

Zusammenfassung von allgemeinen Interpretationen der Quant-Mechanik

Klassifikation von Einstein angenommen

Eine Interpretation (d. h. eine semantische Erklärung der formellen Mathematik der Quant-Mechanik) kann durch seine Behandlung von bestimmten Sachen charakterisiert werden, die von Einstein gerichtet sind wie:

• Realismus
• Vollständigkeit
• Lokaler Realismus
• Determinismus

Um diese Eigenschaften zu erklären, müssen wir über die Art des Bildes ausführlicher sein, das eine Interpretation zur Verfügung stellt. Zu diesem Ende werden wir eine Interpretation als eine Ähnlichkeit zwischen den Elementen des mathematischen Formalismus M und die Elemente einer Interpretationsstruktur I, wo betrachten:

• Der mathematische Formalismus M besteht aus der Raummaschinerie von Hilbert von Ket-Vektoren, selbst adjungierte Maschinenbediener, die dem Raum von Ket-Vektoren, der einheitlichen Zeitabhängigkeit der Ket-Vektoren und den Maß-Operationen folgen. In diesem Zusammenhang ist eine Maß-Operation eine Transformation, die sich verwandelt, ein Ket-Vektor in einen Wahrscheinlichkeitsvertrieb (für eine Formalisierung dieses Konzepts sieh Quant-Operationen).
• Die Interpretationsstruktur I schließt Staaten, Übergänge zwischen Staaten, Maß-Operationen, und vielleicht Information über die Raumerweiterung dieser Elemente ein. Eine Maß-Operation bezieht sich auf eine Operation, die einen Wert zurückgibt und auf eine Systemzustandsänderung hinauslaufen könnte. Rauminformation würde durch Staaten vertreten als Funktionen auf dem Konfigurationsraum ausgestellt. Die Übergänge können nichtdeterministisch sein oder probabilistic, oder es kann ungeheuer viele Staaten geben.

Der entscheidende Aspekt einer Interpretation ist, ob die Elemente von mir als physisch echt betrachtet werde. Folglich ist die bloße Instrumentalist-Ansicht von der in der vorherigen Abteilung entworfenen Quant-Mechanik nicht eine Interpretation überhaupt, weil es keine Ansprüche über Elemente der physischen Wirklichkeit erhebt.

Der aktuelle Gebrauch des Realismus und der Vollständigkeit ist in der 1935-Zeitung entstanden, in der Einstein und andere das EPR Paradox vorgeschlagen haben. In dieser Zeitung haben die Autoren das Konzeptelement der Wirklichkeit und die Vollständigkeit einer physischen Theorie vorgeschlagen. Sie haben Element der Wirklichkeit als eine Menge charakterisiert, deren Wert mit der Gewissheit vor dem Messen vorausgesagt oder es sonst störend werden kann, und eine ganze physische Theorie als diejenige definiert hat, in der jedes Element der physischen Wirklichkeit durch die Theorie verantwortlich gewesen wird. In einer semantischen Ansicht von der Interpretation ist eine Interpretation abgeschlossen, wenn jedes Element der Interpretationsstruktur in der Mathematik da ist. Realismus ist auch ein Eigentum von jedem der Elemente der Mathematik; ein Element ist echt, wenn es etwas in der Interpretationsstruktur entspricht. Zum Beispiel, in einigen Interpretationen der Quant-Mechanik (wie die Vielweltinterpretation), wie man sagt, entspricht der ket zum Systemstaat vereinigte Vektor einem Element der physischen Wirklichkeit, während in anderen Interpretationen es nicht ist.

Determinismus ist ein Eigentum, das Zustandsänderungen wegen des Zeitablaufs nämlich charakterisiert, dass der Staat in einem zukünftigen Moment eine Funktion des Staates in der Gegenwart ist (sieh Zeitevolution). Es kann nicht immer klar sein, ob eine besondere Interpretation deterministisch ist oder nicht, weil es keine klare Wahl eines Zeitparameters geben kann. Außerdem kann eine gegebene Theorie zwei Interpretationen haben, von denen eine deterministisch ist und der andere nicht.

Lokaler Realismus hat zwei Aspekte:

• Der durch ein Maß zurückgegebene Wert entspricht dem Wert etwas Funktion im Zustandraum. Mit anderen Worten ist dieser Wert ein Element der Wirklichkeit;
• Die Effekten des Maßes haben eine Fortpflanzungsgeschwindigkeit, die nicht etwas universale Grenze (z.B die Geschwindigkeit des Lichtes) überschreitet. In der Größenordnung davon, um Sinn zu haben, müssen Maß-Operationen in der Interpretationsstruktur lokalisiert werden.

Eine genaue Formulierung des lokalen Realismus in Bezug auf eine lokale verborgene variable Theorie wurde von John Bell vorgeschlagen.

Der Lehrsatz der Glocke, der mit der experimentellen Prüfung verbunden ist, schränkt die Arten von Eigenschaften ein, die eine Quant-Theorie haben kann. Zum Beispiel deutet der Lehrsatz der Glocke an, dass Quant-Mechanik sowohl lokalen Realismus als auch gegensachliche Bestimmtheit nicht befriedigen kann.

Die Kopenhagener Interpretation

Die Kopenhagener Interpretation ist die "Standard"-Interpretation der Quant-Mechanik, die von Niels Bohr und Werner Heisenberg formuliert ist, während sie in Kopenhagen 1927 zusammenarbeitet. Bohr und Heisenberg haben die probabilistic Interpretation des wavefunction vorgeschlagen ursprünglich von Max Born erweitert. Die Kopenhagener Interpretation weist Fragen wie zurück "wo war die Partikel, bevor ich seine Position maß?" als sinnlos. Der Maß-Prozess wählt zufällig genau eine der vielen Möglichkeiten aus, die durch die Welle-Funktion des Staates gewissermaßen zugelassen sind, die mit den bestimmten Wahrscheinlichkeiten im Einklang stehend ist, die jedem möglichen Staat zugeteilt werden. Gemäß der Interpretation ist die Wechselwirkung eines Beobachters oder Apparats, der zum Quant-System äußerlich ist, die Ursache des Welle-Funktionszusammenbruchs, so gemäß Heisenberg "ist Wirklichkeit in den Beobachtungen, nicht im Elektron".

Viele Welten

Die Vielweltinterpretation ist eine Interpretation der Quant-Mechanik, in der ein universaler wavefunction denselben deterministischen, umkehrbaren Gesetzen zu jeder Zeit folgt; insbesondere gibt es nicht (indeterministic und irreversibel) wavefunction mit dem Maß vereinigter Zusammenbruch. Wie man fordert, werden die mit dem Maß vereinigten Phänomene durch decoherence erklärt, der vorkommt, wenn Staaten mit der Umgebungsproduzieren-Verwicklung aufeinander wirken, wiederholt das Weltall in gegenseitig unbeobachtbare abwechselnde Geschichten — verschiedenes Weltall innerhalb eines größeren Mehrverses spaltend.

Konsequente Geschichten

Die konsequente Geschichtsinterpretation verallgemeinert die herkömmliche Kopenhagener Interpretation und versucht, eine natürliche Interpretation der Quant-Kosmologie zur Verfügung zu stellen. Die Theorie basiert auf einem Konsistenz-Kriterium, das der Geschichte eines Systems erlaubt, beschrieben zu werden, so dass die Wahrscheinlichkeiten für jede Geschichte den zusätzlichen Regeln der klassischen Wahrscheinlichkeit folgen. Wie man fordert, ist es mit der Gleichung von Schrödinger im Einklang stehend.

Gemäß dieser Interpretation ist der Zweck einer mit dem Quant mechanischen Theorie, die Verhältniswahrscheinlichkeiten von verschiedenen alternativen Geschichten (zum Beispiel, von einer Partikel) vorauszusagen.

Ensemble-Interpretation oder statistische Interpretation

Die Ensemble-Interpretation, auch genannt die statistische Interpretation, kann als eine Minimalist-Interpretation angesehen werden. D. h. es behauptet, wenigste Annahmen vereinigt mit der Standardmathematik zu machen. Es nimmt die statistische Interpretation von Geborenen im vollsten Ausmaß. Die Interpretation stellt fest, dass die Welle-Funktion für ein individuelles systemfor Beispiel nicht gilt, ist ein einzelner particlebut eine abstrakte statistische Menge, die nur für ein Ensemble (eine riesengroße Menge) ähnlich bereiter Systeme oder Partikeln gilt. Wahrscheinlich war der bemerkenswerteste Unterstützer solch einer Interpretation Einstein:

Der prominenteste aktuelle Verfechter der Ensemble-Interpretation ist Leslie E. Ballentine, Professor an der Universität von Simon Fraser, Autor des Absolventenniveau-Textes bestellen Quant-Mechanik, Eine Moderne Entwicklung vor. Ein Experiment, das die Ensemble-Interpretation illustriert, wird in der Videobüroklammer von Akira Tonomura 1 zur Verfügung gestellt

. Es ist von diesem Experiment des doppelten Schlitzes mit einem Ensemble von individuellen Elektronen offensichtlich, dass seit dem Quant mechanische Welle-Funktion (absolut quadratisch gemacht) das vollendete Einmischungsmuster beschreibt, muss es ein Ensemble beschreiben.

Theorie von de Broglie-Bohm

Die Theorie von de Broglie-Bohm der Quant-Mechanik ist eine Theorie von Louis de Broglie und erweitert später von David Bohm, um Maße einzuschließen. Partikeln, die immer Positionen haben, werden durch den wavefunction geführt. Der wavefunction entwickelt sich gemäß der Wellengleichung von Schrödinger, und der wavefunction bricht nie zusammen. Die Theorie findet in einer einzelnen Raum-Zeit statt, ist nichtlokal, und ist deterministisch. Der gleichzeitige Entschluss von einer Position und Geschwindigkeit einer Partikel ist der üblichen Unklarheitsgrundsatz-Einschränkung unterworfen. Wie man betrachtet, ist die Theorie eine verborgene variable Theorie, und durch das Umfassen der Nichtgegend es befriedigt die Ungleichheit von Bell. Das Maß-Problem wird aufgelöst, da die Partikeln bestimmte Positionen zu jeder Zeit haben. Zusammenbruch wird als phänomenologisch erklärt.

Verwandtschaftsquant-Mechanik

Die wesentliche Idee hinter der Verwandtschaftsquant-Mechanik, im Anschluss an den Präzedenzfall der speziellen Relativität, besteht darin, dass verschiedene Beobachter verschiedene Rechnungen derselben Reihe von Ereignissen geben können: Zum Beispiel, einem Beobachter an einem gegebenen Punkt rechtzeitig, kann ein System in einer Single sein, ist eigenstate "zusammengebrochen", während einem anderen Beobachter zur gleichen Zeit es in einer Überlagerung von zwei oder mehr Staaten sein kann. Folglich, wenn Quant-Mechanik eine ganze Theorie sein soll, behauptet Verwandtschaftsquant-Mechanik, dass der Begriff "des Staates" nicht das beobachtete System selbst, aber die Beziehung oder Korrelation, zwischen dem System und seinem Beobachter (N) beschreibt. Der Zustandvektor der herkömmlichen Quant-Mechanik wird eine Beschreibung der Korrelation von einigen Graden der Freiheit im Beobachter in Bezug auf das beobachtete System. Jedoch wird es durch die Verwandtschaftsquant-Mechanik gemeint, dass das für alle physischen Gegenstände gilt, ob sie bewusst oder makroskopisch sind. Jedes "Maß-Ereignis" wird einfach als eine gewöhnliche physische Wechselwirkung, eine Errichtung der Sorte der Korrelation gesehen, die oben besprochen ist. So muss der physische Inhalt der Theorie nicht mit Gegenständen selbst, aber den Beziehungen zwischen ihnen tun.

Eine unabhängige Verwandtschaftsannäherung an die Quant-Mechanik wurde in der Analogie mit der Erläuterung von David Bohm der speziellen Relativität entwickelt, in der ein Entdeckungsereignis als das Herstellen einer Beziehung zwischen dem gequantelten Feld und dem Entdecker betrachtet wird. Die innewohnende mit der Verwendung des Unklarheitsgrundsatzes von Heisenberg vereinigte Zweideutigkeit wird nachher vermieden.

Interpretation von Transactional

Die transactional Interpretation der Quant-Mechanik (TIQM) durch John G. Cramer ist eine Interpretation der durch die Absorber-Theorie von Wheeler-Feynman begeisterten Quant-Mechanik. Es beschreibt Quant-Wechselwirkungen in Bezug auf eine stehende Welle, die durch den zurückgebliebenen gebildet ist (Vorwärts-rechtzeitig) und hat (rückwärts gerichtete rechtzeitig) Wellen vorgebracht. Der Autor behauptet, dass es die philosophischen Probleme mit der Kopenhagener Interpretation und der Rolle des Beobachters vermeidet, und verschiedene Quant-Paradoxe auflöst.

Stochastische Mechanik

Eine völlig klassische Abstammung und Interpretation der Wellengleichung von Schrödinger analog mit der Brownschen Bewegung wurden vom Ordentlichen Professoren von Princeton Edward Nelson 1966 angedeutet. Ähnliche Rücksichten waren vorher, zum Beispiel von R. Fürth (1933), ich veröffentlicht worden. In Fényes (1952), und Walter Weizel (1953), und wird in der Zeitung von Nelson Verweise angebracht. Die neuere Arbeit an der stochastischen Interpretation ist durch die M getan worden. Pavon. Eine alternative stochastische Interpretation wurde von Roumen Tsekov entwickelt.

Objektive Zusammenbruch-Theorien

Objektive Zusammenbruch-Theorien unterscheiden sich von der Kopenhagener Interpretation in der Bewertung sowohl der wavefunction als auch der Prozess des Zusammenbruchs als ontologisch objektiv. In objektiven Theorien kommt Zusammenbruch zufällig ("spontane Lokalisierung") vor, oder wenn eine physische Schwelle mit Beobachtern erreicht wird, die keine spezielle Rolle haben. So sind sie, indeterministic, Theorien "keine verborgenen Variablen" realistisch. Der Mechanismus des Zusammenbruchs wird durch die Standardquant-Mechanik nicht angegeben, die erweitert werden muss, wenn diese Annäherung richtig ist, bedeutend, dass Objektiver Zusammenbruch mehr von einer Theorie ist als eine Interpretation. Beispiele schließen die Ghirardi-Rimini-Weber Theorie und die Interpretation von Penrose ein.

von Neumann/Wigner Interpretation: Bewusstsein verursacht den Zusammenbruch

In seiner Abhandlung Die Mathematischen Fundamente der Quant-Mechanik hat John von Neumann tief das so genannte Maß-Problem analysiert. Er hat beschlossen, dass das komplette physische Weltall unterworfen der Gleichung von Schrödinger (die universale Welle-Funktion) gemacht werden konnte. Seit etwas "außerhalb der Berechnung" war erforderlich, um die Welle-Funktion zusammenzubrechen, von Neumann hat beschlossen, dass der Zusammenbruch durch das Bewusstsein des Experimentators verursacht wurde. Dieser Gesichtspunkt wurde später auf von Eugene Wigner prominenter ausgebreitet, aber bleibt eine von sehr wenigen Physikern gehabte Ansicht.

Schwankungen der Interpretation von von Neumann schließen ein:

: Subjektive Verminderungsforschung

:: Dieser Grundsatz, dieses Bewusstsein verursacht den Zusammenbruch, ist der Punkt der Kreuzung zwischen der Quant-Mechanik und dem Problem der Meinung/Körpers; und Forscher arbeiten, um bewusste Ereignisse zu entdecken, die mit physischen Ereignissen aufeinander bezogen sind, die, gemäß der Quant-Theorie, einen Welle-Funktionszusammenbruch einschließen sollten; aber, so weit, sind Ergebnisse nicht überzeugend.

: Teilnehmender anthropic Grundsatz (PAP)

:

:: Der teilnehmende anthropic Grundsatz von John Archibald Wheeler sagt, dass Bewusstsein eine Rolle im Holen des Weltalls in die Existenz spielt.

Andere Physiker haben ihre eigenen Schwankungen der Interpretation von von Neumann sorgfältig ausgearbeitet; einschließlich:

• Henry P. Stapp (aufmerksames Weltall: Quant-Mechanik und der teilnehmende Beobachter)
• Bruce Rosenblum und Fred Kuttner (Quant-Mysterium: Physik stößt auf Bewusstsein)

Viele Meinungen

Die Vielmeinungsinterpretation der Quant-Mechanik erweitert die Vielweltinterpretation durch das Vorschlagen, dass die Unterscheidung zwischen Welten am Niveau der Meinung eines individuellen Beobachters gemacht werden sollte.

Quant-Logik

Quant-Logik kann als eine Art Satzlogik betrachtet werden, die passend ist, für die offenbaren Anomalien bezüglich des Quant-Maßes, am meisten namentlich diejenigen bezüglich der Zusammensetzung von Maß-Operationen von Ergänzungsvariablen zu verstehen. Dieses Forschungsgebiet und sein Name sind im 1936-Vortrag von Garrett Birkhoff und John von Neumann entstanden, der versucht hat, einige der offenbaren Widersprüchlichkeiten der klassischen boolean Logik mit den Tatsachen beizulegen, die mit dem Maß und der Beobachtung in der Quant-Mechanik verbunden sind.

Quant-Informationstheorien

Informationsannäherungen teilen sich in zwei Arten auf

• Informationsontologie, wie J. A. Wheeler "es vom Bit". Diese Annäherungen sind als ein Wiederaufleben von immaterialism beschrieben worden
• Interpretationen, wo, wie man sagt, Quant-Mechanik Kenntnisse eines Beobachters der Welt, aber nicht der Welt selbst beschreibt. Diese Annäherung hat etwas Ähnlichkeit mit dem Denken von Bohr. Zusammenbruch (auch bekannt als die Verminderung) wird häufig als ein Beobachter interpretiert, der Information von einem Maß, aber nicht als ein objektives Ereignis erwirbt. Diese Annäherungen sind als ähnlich instrumentalism abgeschätzt worden.

Der Staat ist nicht ein objektives Eigentum eines individuellen Systems, aber ist das

Information, die bei Kenntnissen dessen erhalten ist, wie ein System, der bereit war

kann verwendet werden, um Vorhersagen über zukünftige Maße zu machen.

... Ein Quant mechanischer Staat, der eine Zusammenfassung der Information des Beobachters ist

über ein individuelles physisches System ändert sich sowohl nach dynamischen Gesetzen als auch nach

wann auch immer der Beobachter neue Information über das System durch erwirbt

der Prozess des Maßes. Die Existenz von zwei Gesetzen für die Evolution

des Zustandvektoren wird... problematisch nur, wenn es dass der geglaubt wird

Zustandvektor ist ein objektives Eigentum des Systems... Die "Verminderung des

wavepacket" findet wirklich im Bewusstsein des Beobachters, nicht weil statt

jedes einzigartigen physischen Prozesses, der dort, aber nur weil der stattfindet

Staat ist eine Konstruktion des Beobachters und nicht eines objektiven Eigentums des

physisches System

Modale Interpretationen der Quant-Theorie

Modale Interpretationen der Quant-Mechanik wurden zuerst von 1972 von B. van Fraassen, in seiner Zeitung "Eine formelle Annäherung an die Philosophie der Wissenschaft konzipiert." Jedoch wird dieser Begriff jetzt gebraucht, um einen größeren Satz von Modellen zu beschreiben, die aus dieser Annäherung gewachsen sind. Die Enzyklopädie von Stanford der Philosophie beschreibt mehrere Versionen:

• Die Kopenhagener Variante
• Kochen-Dieks-Healey-Interpretationen
• Früh Modale Interpretationen motivierend, die auf der Arbeit von R. Clifton, M. Dickson und J. Bub gestützt sind.

Zeitsymmetrische Theorien

Mehrere Theorien sind vorgeschlagen worden, die die Gleichungen der Quant-Mechanik modifizieren, um in Bezug auf die Zeitumkehrung symmetrisch zu sein. Das schafft retrocausality: Ereignisse in der Zukunft können in der Vergangenheit genau betreffen, wie Ereignisse in der Vergangenheit in der Zukunft betreffen können. In diesen Theorien kann ein einzelnes Maß nicht den Staat eines Systems völlig bestimmen (sie ein Typ der verborgenen Variable-Theorie machend), aber gegeben zwei Maße durchgeführt zu verschiedenen Zeiten, es ist möglich, den genauen Staat des Systems in allen Zwischenzeiten zu berechnen. Der Zusammenbruch des wavefunction ist deshalb nicht eine physische Änderung zum System, gerade eine Änderung in unseren Kenntnissen davon wegen des zweiten Maßes. Ähnlich erklären sie Verwicklung als nicht, ein wahrer physischer Staat, aber gerade ein geschaffenes Trugbild seiend, indem sie retrocausality ignorieren. Der Punkt, wo zwei Partikeln scheinen, verfangen "zu werden", ist einfach ein Punkt, wo jede Partikel unter Einfluss Ereignisse ist, die zur anderen Partikel in der Zukunft vorkommen.

Sich verzweigende Raum-Zeit-Theorien

BST Theorien ähneln der vielen Weltinterpretation; jedoch "ist der Hauptunterschied, dass die BST Interpretation das Ausbreiten der Geschichte nimmt, um Eigenschaft der Topologie des Satzes von Ereignissen mit ihren kausalen Beziehungen... aber nicht einer Folge der getrennten Evolution von verschiedenen Bestandteilen eines Zustandvektoren zu sein." In MWI sind es die Welle-Funktionen dass Zweige, wohingegen in BST, die Raum-Zeit-Topologie selbst Zweige.

BST hat Anwendungen auf den Glockenlehrsatz, die Quant-Berechnung und den Quant-Ernst. Es hat auch etwas Ähnlichkeit mit verborgenen variablen Theorien und der Ensemble-Interpretation.: Partikeln in BST haben vielfache gut definierte Schussbahnen am mikroskopischen Niveau. Diese können nur stochastisch an einem rauen grained Niveau, in der Linie behandelt werden

mit der Ensemble-Interpretation.

Andere Interpretationen

Sowie die Hauptströmungsinterpretationen haben oben besprochen, mehrere andere Interpretationen sind vorgeschlagen worden, die keinen bedeutenden wissenschaftlichen Einfluss gemacht haben. Diese erstrecken sich aus Vorschlägen von Hauptströmungsphysikern zu den okkulteren Ideen von der Quant-Mystik.

Vergleich

Die allgemeinsten Interpretationen werden im Tisch unten zusammengefasst. Die in den Zellen des Tisches gezeigten Werte sind nicht ohne Meinungsverschiedenheit, für die genauen Bedeutungen von einigen der beteiligten Konzepte sind unklar und sind tatsächlich selbst am Zentrum der Meinungsverschiedenheit, die die gegebene Interpretation umgibt.

Keine experimentellen Beweise bestehen, der unter diesen Interpretationen unterscheidet. In diesem Ausmaß, den physischen Theorie-Standplätzen, und ist mit sich und mit der Wirklichkeit im Einklang stehend; Schwierigkeiten entstehen nur, wenn man versucht, die Theorie "zu interpretieren". Dennoch ist das Entwerfen von Experimenten, die die verschiedenen Interpretationen prüfen würden, das Thema der aktiven Forschung.

Die meisten dieser Interpretationen haben Varianten. Zum Beispiel ist es schwierig, eine genaue Definition der Kopenhagener Interpretation zu bekommen, weil es entwickelt wurde und über durch viele Menschen gestritten hat.

• Gemäß Bohr hat das Konzept eines physischen Zustandunabhängigen der Bedingungen seiner experimentellen Beobachtung keine bestimmte Bedeutung. Gemäß Heisenberg vertritt der wavefunction eine Wahrscheinlichkeit, aber nicht eine objektive Wirklichkeit selbst in der Zeit und Raum.

• Gemäß der Kopenhagener Interpretation bricht der wavefunction zusammen, wenn ein Maß durchgeführt wird.

• Beide Partikel, die wavefunction führt, ist echt.

• Einzigartige Partikel-Geschichte, aber vielfache Welle-Geschichten.

• Aber Quant-Logik wird in der Anwendbarkeit mehr beschränkt als Zusammenhängende Geschichten.

• Quant-Mechanik wird als eine Weise betrachtet, Beobachtungen oder eine Theorie des Maßes vorauszusagen.

• Beobachter trennen den universalen wavefunction in orthogonale Sätze von Erfahrungen.

• Wenn wavefunction dann echt ist, wird das die Vielweltinterpretation. Wenn wavefunction weniger als echt, aber mehr als gerade Information, dann nennt Zurek das die "existenzielle Interpretation".

• Im TI wird der Zusammenbruch des Zustandvektoren als die Vollziehung der Transaktion zwischen Emitter und Absorber interpretiert.

• Das Vergleichen von Geschichten zwischen Systemen in dieser Interpretation hat keine bestimmte Bedeutung.

• Jede physische Wechselwirkung wird als ein Zusammenbruch-Ereignis hinsichtlich der Systeme beteiligt, nicht nur makroskopische oder bewusste Beobachter behandelt.

• Der Staat des Systems ist von dem Beobachter abhängig, d. h. der Staat ist zum Bezugsrahmen des Beobachters spezifisch.

• Verursacht durch die Tatsache, dass Popkornmaschine sowohl CFD als auch Gegend hält, wahr zu sein, ist es unter dem Streit, ob die Interpretation der Popkornmaschine wirklich als eine Interpretation der Quant-Mechanik betrachtet werden kann (der ist, was Popkornmaschine gefordert hat), oder ob es als eine Modifizierung der Quant-Mechanik betrachtet werden muss (der ist, was viele Physiker fordern), und, im Falle der Letzteren, wenn diese Modifizierung empirisch widerlegt worden ist oder nicht. Popkornmaschine hat viele lange Briefe mit Einstein, Glocke usw. über das Problem ausgetauscht.

Siehe auch

• Wörterverzeichnis der Quant-Philosophie
• Afshar experimentieren
• Bohr-Einstein diskutiert
• Pfad integrierte Formulierung
• makroskopische Quant-Phänomene
• Philosophische Interpretation der klassischen Physik
• Quant-Ernst
• Quant Wirkung von Zeno

Quellen

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• Roman Jackiw und D. Kleppner, 2000, "Hundert Jahre der Quant-Physik," Wissenschaft 289 (5481): 893.
• Max Jammer, 1966. Die Begriffsentwicklung der Quant-Mechanik. McGraw-Hügel.
• --------1974. Die Philosophie der Quant-Mechanik. Wiley & Sons.
• Al-Khalili, 2003. Quant: Ein Führer für das Verdutzte. London: Weidenfeld & Nicholson.
• de Muynck, W. M., 2002. Fundamente der Quant-Mechanik, einer Empiriker-Annäherung. Dordrecht: Kluwer Akademische Herausgeber. Internationale Standardbuchnummer 1-4020-0932-1.
• Roland Omnès, 1999. Das Verstehen der Quant-Mechanik. Princeton Univ. Drücken.
• Karl Popper, 1963. Vermutungen und Widerlegungen. London: Routledge und Kegan Paul. Das Kapitel "Drei Ansichten Bezüglich Menschlicher Kenntnisse" Adressen, unter anderem, instrumentalism in den physischen Wissenschaften.
• Hans Reichenbach, 1944. Philosophische Fundamente der Quant-Mechanik. Univ. der Presse von Kalifornien.
• Max Tegmark und J. A. Wheeler, 2001, "100 Jahre von Quant-Mysterien," Wissenschaftliche amerikanische 284: 68.
• Bas van Fraassen, 1972, "Eine formelle Annäherung an die Philosophie der Wissenschaft," in R. Colodny, Hrsg., Paradigmen und Paradoxen: Die Philosophische Herausforderung des Quant-Gebiets. Univ. der Pittsburger Presse: 303-66.
• John A. Wheeler und Wojciech Hubert Zurek (Hrsg.), Quant-Theorie und Maß, Princeton: Universität von Princeton Presse, internationale Standardbuchnummer 0-691-08316-9, LoC QC174.125. Q38 1983.

Weiterführende Literatur

Fast alle Autoren sind unten Berufsphysiker.

• David Z Albert, 1992. Quant-Mechanik und Erfahrung. Harvard Univ. Drücken. Internationale Standardbuchnummer 0-674-74112-9.
• John S. Bell, 1987. Speakable und Unspeakable in der Quant-Mechanik. Cambridge Univ. Presse, internationale Standardbuchnummer 0-521-36869-3. Die 2004-Ausgabe (internationale Standardbuchnummer 0-521-52338-9) schließt zwei zusätzliche Papiere und eine Einführung durch Alain Aspect ein.
• Dmitrii Ivanovich Blokhintsev, 1968. Die Philosophie der Quant-Mechanik. D. Reidel Publishing Company. Internationale Standardbuchnummer 90-277-0105-9.
• David Bohm, 1980. Totalität und die Hineinziehen Ordnung. London: Routledge. Internationale Standardbuchnummer 0-7100-0971-2.
• David Deutsch, 1997. Der Stoff der Wirklichkeit. London: Allen Lane. Internationale Standardbuchnummer 0 14 027541 X; internationale Standardbuchnummer 0-7139-9061-9. Streitet kräftig gegen instrumentalism. Für allgemeine Leser.
• Bernard d'Espagnat, 1976. Begriffsfundament der Quant-Mechanik, 2. Hrsg. Addison Wesley. Internationale Standardbuchnummer 0 8133 4087 X.
• --------1983. Auf der Suche nach der Wirklichkeit. Springer. Internationale Standardbuchnummer 0-387-11399-1.
• --------2003. Verschleierte Wirklichkeit: Eine Analyse des Quants Mechanische Konzepte. Westview Presse.
• --------2006. Auf der Physik und Philosophie. Princeton Univ. Drücken.
• Arthur Fine, 1986. Das Wackelige Spiel: Realismus von Einstein und die Quant-Theorie. Wissenschaft und seine Begriffsfundamente. Univ. der Chikagoer Presse. Internationale Standardbuchnummer 0-226-24948-4.
• Ghirardi, Giancarlo, 2004. Das Schmuggeln eines Blicks auf die Karten des Gottes. Princeton Univ. Drücken.
• Gregg Jaeger (2009) Verwicklung, Information und die Interpretation der Quant-Mechanik. Springer. Internationale Standardbuchnummer 978-3-540-92127-1.
• N. David Mermin (1990) Boojums den ganzen Weg durch. Cambridge Univ. Drücken. Internationale Standardbuchnummer 0-521-38880-5.
• Roland Omnes, 1994. Die Interpretation der Quant-Mechanik. Princeton Univ. Drücken. Internationale Standardbuchnummer 0-691-03669-1.
• --------1999. Das Verstehen der Quant-Mechanik. Princeton Univ. Drücken.
• --------1999. Quant-Philosophie: Das Verstehen und die Interpretation Zeitgenössischer Wissenschaft. Princeton Univ. Drücken.
• Roger Penrose, 1989. Die neue Meinung des Kaisers. Oxford Univ. Drücken. Internationale Standardbuchnummer 0-19-851973-7. Besonders chpt. 6.
• --------1994. Schatten der Meinung. Oxford Univ. Drücken. Internationale Standardbuchnummer 0-19-853978-9.
• --------2004. Die Straße zur Wirklichkeit. New York: Alfred A. Knopf. Behauptet, dass Quant-Theorie unvollständig ist.

Außenverbindungen

• Enzyklopädie von Stanford der Philosophie:
• "Mechanik von Bohmian" durch Sheldon Goldstein.
• "Zusammenbruch-Theorien." durch Giancarlo Ghirardi.
• "Kopenhagener Interpretation der Quant-Mechanik" durch Jan Faye.
• "Die Verhältnisstaatsformulierung von Everett der Quant-Mechanik" durch Jeffrey Barrett.
• "Vielweltinterpretation der Quant-Mechanik" durch Lev Vaidman.
• "Modale Interpretation der Quant-Mechanik" durch Michael Dickson und Dennis Dieks.
• "Quant-Verwicklung und Information" durch Jeffrey Bub.
• "Quant-Mechanik" durch Jenann Ismael.
• "Verwandtschaftsquant-Mechanik" durch Federico Laudisa und Carlo Rovelli.
• "Die Rolle von Decoherence in der Quant-Mechanik" durch Guido Bacciagaluppi.
• Willem M. de Muynck, Breite Übersicht des Realisten gegen Empiriker-Interpretationen, gegen die grob vereinfachte Ansicht vom Maß-Prozess.
• Schreiber, Z., "Die Neun Leben der Katze von Schrodinger." Übersicht von konkurrierenden Interpretationen.
• Interpretationen der Quant-Mechanik auf arxiv.org.
• Die vielen Welten der Quant-Mechanik.
• Die Decoherence Website von Erich Joos.
• Quant-Mechanik für Philosophen. Argumentiert für die Überlegenheit der Interpretation von Bohm.
• Verborgene Variablen in der Quant-Theorie: Die Verborgenen Kulturellen Variablen ihrer Verwerfung.
• Zahlreich viele weltzusammenhängende Themen und Artikel.
• Verwandtschaftsannäherung an die Quant-Physik.
• Theorie von unvollständigen Maßen. Das Abstammen von Quant-Mechanik-Axiomen von Eigenschaften von annehmbaren Maßen.
• Die häufig gestellten Fragen von Alfred Neumaier.

• Maß in häufig gestellten Quant-Mechanik-Fragen.