Бас ван Фраассен: Модальная интерпретация квантовой механики

[evgeniirudnyi]

Книга ван Фраассена 'Квантовая механика: эмпирический взгляд' (1991) является завершением проекта модальной интерпретации квантовой механики, над которым автор работал лет двадцать - первые его статьи на эту тему появились в 1970-х годах. Основная цель книги - показать, что проекционный постулат фон Неймана принадлежит к интерпретации квантовой

Comments

[creator74]

Вот выражение "молекула есть набор энергетических уровней" всю суть-то и отражает. Чтооо, простите? Вот эта табличка - это то, что ЕСТЬ? Но она-то точно не есть в самой себе, она у вас в голове! Вот чтоб интерпретировать, надо именно понять, что ЕСТЬ. Но товарищи учоные этого делать не хотят. Они хотят хоть тушкой, хоть чучелом протащить свою привычную картину мира, про которую с древних времён известно, что она противоречива в самой себе, что говорить про соответствие какой-то реальности. При этом существует ясная, последовательная картина, созданная величайшим учёным, в которой ясно именно что ЕСТЬ, которая была в 18 веке всеми признана - и которую обе теории, относительности и квантовая, просто в точности подтвердили. Что вам ещё надо? Вот это именно и называется мракобесие

[evgeniirudnyi]

По-моему, вы смешиваете разные вещи. Нельзя забывать, что естественные науки занимаются решением задач, которые в том числе связаны с технологиями. В этом отношении представление в виде набора энергетических уровней позволяет успешно решать химические задачи, связанные с обсуждением химической связи. При этом, конечно, представление, связанное с этим находится на бумаге, но это позволяет синтезировать новые реальные вещества. Картины же 18-ого века, я боюсь, для современных химиков в этом отношении будут бесполезны.

[creator74]

Так технологические задачи решаются без выдумывания "интерпретаций". Как говорится, "заткнись и считай". А здесь решается сугубо идеологическая задача в том плане, как я описываю. Если не хотите понимать - пожалуйста, оставайтесь со своими уровнями. А понимание - это к Лейбницу.

[evgeniirudnyi]

Проблема в том, что понимание по Лейбницу не позволяет решать практические задачи. Поэтому непонятно, что дает такое понимание.

[alaev]

Я в этой области полный дилетант, не могу понять, чем так народу не нравится коллапс волновой функции. Вот пусть у нас по пространству летит фотон, типа такой быстрый волновой пакет. Если мы хотим что-то про него узнать, нужен прибор, который состоит из атомов. При взаимодействии с атомами прибора фотон видимо погибнет. То есть для изучения фотона надо его уничтожить. Если его не трогать, так никто ничего про него и не узнает.

Вероятно, с волновой функцией похожая ситуация? При измерении она портится? Это моя робкая попытка понять суть дела.

[evgeniirudnyi]

В случае двухщелевого эксперимента такое по идее должно быть нормальным - частица испускается с одной стороны и регистрируется с другой, то есть, волновая функция появилась в ходе какого-то процесса, служащего для испускания частицы, а потом исчезла в ходе взаимодействия с мишенью. Но насколько я понимаю, есть эксперименты, когда исследуемая частица не исчезает после проведения измерения.

Правда, не могу привести хороший пример, поскольку мне самому этого не достает - связи с реальными экспериментами. Поэтому только гипотетически - в потенциальной яме сидит электрон, а далее есть два прибора, один измеряет положение, а другой импульс. Но после измерения электрон остается дальше сидеть в потенциальной яме. Возможно, что сказал что-то совсем не то, но мой уровень в квантовой механике также низок - я как раз хочу лучше понять эту проблематику.

К сожалению в книге была только рассмотрение теории и уравнений. Мне сильно не хватает связи с реальными экспериментами.

[kaktus77]

С отдельной "частицей" все не так драматично.
Куда проблемней с запутанной парой.

Она описывается двухчастичной ВФ.
Если мы ловим одну из "частиц" и измеряем её поляризацию (проекцию спина) на каком-то направлении, то автоматические определяется и поляризация второй, как бы далеко она не находилась.

И вот тут такая проблема с коллапсом.
У частиц не может быть поляризации до измерения, это строго доказано.
Но тогда получается что результат коллапса одной частицы мгновенно передаётся другой.
А это совсем плохо - нарушает ТО и вообще причинность.

[smertnyy]

Не нравится якобы отказ от причинности. Это ломает картину мира. Мне тоже не нравится. Также не нравится, что убедительных доказательств отсутствия причинности нет. Т.е. предлагают поверить.

[nikital2014]

=Таким образом, пара {in, W} задает условную вероятность измерения физической величины до начала измерения, а пара {W’, out1} дает информацию об этой вероятности после проведения измерения. =

То есть ван Фраасен предлагает рассматривать все эти волны вероятности не как вероятность той или иной величины, а как вероятность проведения измеряющего её эксперимента? Или я как-то сильно гуманитарно всё понял? :)

[evgeniirudnyi]

Это условная вероятность при условии проведения эксперимента. В этом смысле совершенно верно, поскольку в противном случае невозможно объяснить измерения несовместимых наблюдаемых, не говоря уже об измерении запутанных частиц.

Приведу такой пример (надеюсь, что правильный, но честно скажу, точно не знаю). Рассмотрим электрон в потенциальной яме. Получается, что вроде бы нельзя говорить о вероятности позиции электрона или о вероятности обладания импульсом. Можно говорить об условной вероятности измерения позиции электрона или условной вероятности измерения импульса электрона в соответствующих экспериментах. Я понял так.

[nikital2014]

А, то есть это вероятность величины, которая как бы возникнет при измерении?

[evgeniirudnyi]

Более правильно сказать, что это вероятность появления значений случайной величины при ее испытании. В самой системе остается случайная величина, там ничего не возникает.

В то же время квантовая логика запрещает говорить об одновременном измерении положения и импульса. Насколько я понимаю, что в этом случае при обсуждении вероятности измерения положения уже просто нельзя говорить о вероятности измерения импулься - эти две вероятности несовместимы между собой.

[verum_corpus]

В представленной картине непонятно, как мы сами движемся.

[evgeniirudnyi]

Да, ван Фраассен отмечает этот момент. Переход от мира квантовой механики к обычному миру остается необъясненным.

У него есть небольшой раздел "Puzzle: Is There Chaos Behind the Regularities?", который начинается так:

"Quantum mechanics gives us probabilities only for measurement outcomes, conditional on the hypothesis that a measurement is made. That is very stingy."

Но дальше он разводит руками и говорит, что самое главное в том, что эти вероятности объективны и не зависят от экспериментатора. Для его философской позиции (конструктивный эмпиризм) этого в конце концов достаточно - вот, такая теория физики.

Это укладывается в его концепцию проведения измерений в физике, а большего с его точки зрения требовать и нельзя.

[verum_corpus]

Вообще, в хорошо построенной теории вероятностей вероятности тоже оказываются комплекснозначными.

[evgeniirudnyi]

Ничего не могу сказать, так глубоко я не забирался. У него все крутится вокруг правила Борна, которое, насколько я понимаю, дает вероятность как действительное число.

[smertnyy]

Как я понял, вывести теорию объясняющую результаты экспериментов не получается. А интерпретации ничего не доказывают, вот и множатся бестолку, тем самым осваивая бюджеты. Но по сути интерпретации бесполезны.

[evgeniirudnyi]

В данном случае все зависит от значения "объяснение". Существующая теория позволяет рассчитать ожидаемые вероятности событий, а эксперимент показывает, что рассчитанные вероятности согласуются с наблюдаемыми величинами. Я бы сказал, что все упирается в вопрос, что такое "объяснение" случайной величины.

[smertnyy]

На мой взгляд ситуация такая. Теория не только объясняет эксперимент, она даёт тезисы/заключения для дальнейшей работы, дальнейшего развития понимания. Интерпретация только объясняет текущие эксперименты. Т.е. интерпретация бесполезна. Я не вижу в интерпретациях пользы. С теорией можно работать, интерпретацию можно только послушать.

[evgeniirudnyi]

Тогда возникает вопрос, что такое понимание. Например, в статье

Давид Николаевич Клышко. "Квантовая оптика: квантовые, классические и метафизические аспекты." Успехи физических наук 164, no. 11 (1994): 1187-1214.

автор защищает следующее положение:

'Исходным моментом здесь служит мое убеждение в назревшей необходимости разграничить квантовую физику, для которой характерно непрерывное плодотворное взаимодействие между экспериментами и математическими моделями, и бесплодную, преимущественно вербальную, квантовую метафизику, не контролируемую экспериментами, но претендующую на более глубокое описание квантовых явлений.'

То есть, существующая теория квантовой механики с точки зрения Клышко плодотворна, она дает тезисы и заключения для дальнейшей работы. Но, по всей видимости, вы считаете, что проблемы есть с пониманием.