Интерпретации квантовой механики

[physicsworks]

Emergency в сообщении #1529957 писал(а):

То есть мы просто не всё знали (плохо измеряли), а потом узнали и сказали: "Ага-а-а!" ?

нет, в КМ можно полностью знать состояние системы и при этом не иметь возможности предсказать результаты измерений, только их вероятности. Последние неизбежны и не связаны с отсутствием знания о начальном состоянии.

KVV в сообщении #1529964 писал(а):

Случался ли коллапс

про коллапс я ответил. В каком смысле вероятности неизбежны тоже. На все остальное краткий но поучительный ответ содержится в знаменитой цитате:

A.Peres писал(а):

Unperformed experiments have no results.

Рекомендуется к прочтению книга Peres'а "Quantum theory: concepts and methods".

[KVV]

physicsworks в сообщении #1529968 писал(а):

На все остальное краткий но поучительный ответ содержится в знаменитой цитате:

A.Peres писал(а):

Unperformed experiments have no results.

Т.е. во Вселенной до появления физиков-экспериментаторов вообще нет места каким-либо вероятностям - она сугубо детерминистична, так?

Вы не видите трудностей со вписыванием в эту схему взглядов квантовых флуктуаций инфлатона в ранней Вселенной, которые привели к образованию галактик и др. связанных структур?

[upgrade]

physicsworks в сообщении #1529968 писал(а):

в КМ можно полностью знать состояние системы и при этом не иметь возможности предсказать результаты измерений

Можете этот момент уточнить: "знать состояние системы" - это знать результаты произведенных измерений в прошлом или что-то другое? "Не иметь возможности предсказать результаты измерений" - это тоже самое только в будущем?

[Emergency]

upgrade в сообщении #1529972 писал(а):

Можете этот момент уточнить: "знать состояние системы" - это знать результаты произведенных измерений в прошлом или что-то другое? "Не иметь возможности предсказать результаты измерений" - это тоже самое только в будущем?

Меня это тоже несколько смутило. Я так понял, что в классике можно задать точные параметры и получить точные уравнения (результаты), а в КМ задать можно, а получить точные значения - нет.
Потому что измерения никогда не бывают точными.

[physicsworks]

KVV в сообщении #1529971 писал(а):

Т.е. во Вселенной до появления физиков-экспериментаторов вообще нет места каким-либо вероятностям - она сугубо детерминистична, так?

вот-вот, вы уже подобрались к недоумению, которое возникает у многих при изучении КМ, даже у Коулмена оно возникало:

S. Coleman, Quantum Mechanics in Your Face писал(а):

I had been reading von Neumann and thinking about this, and come to a conclusion which I did not like, which was solipsism: I was the only creature in the world which could reduce wave packets. Otherwise it didn’t make any sense. I was not totally happy with this position, even though I was as egotistical as any young man—indeed probably more egotistical than most—I was still unhappy with the position. I was discussing this with Aharonov. Even in his youth he would smoke these enormous cigars, which he would use to punctuate the conversation; he would take huge drafts on them; he was and is sort of the quantum George Burns. Anyway, I explained this position to him, and he said: “I see. [Coleman imitates Aharonov inhaling and blowing out smoke of his cigar] Tell me: before you were born, could your father reduce wave packets?”

Дело осталось за малым --- прочитать Peres'а, для начала. После этого вы сами себе ответите на второй вопрос.

upgrade в сообщении #1529972 писал(а):

Можете этот момент уточнить: "знать состояние системы" - это знать результаты произведенных измерений в прошлом или что-то другое? "Не иметь возможности предсказать результаты измерений" - это тоже самое только в будущем?

самый простой пример: зная состояние частицы со спином 1/2, в котором, скажем, $\sigma_3$ имеет определенное значение, $\sigma_1$ при этом максимально неопределено.

[KVV]

physicsworks в сообщении #1529977 писал(а):

После этого вы сами себе ответите на второй вопрос.

А вы бы как ответили?

[upgrade]

physicsworks в сообщении #1529977 писал(а):

самый простой пример: зная состояние частицы со спином 1/2, в котором, скажем, $\sigma_3$ имеет определенное значение, $\sigma_1$ при этом максимально неопределено.

Непонятно, но спасибо.

[physicsworks]

KVV в сообщении #1529971 писал(а):

Вы не видите трудностей со вписыванием в эту схему взглядов квантовых флуктуаций инфлатона в ранней Вселенной, которые привели к образованию галактик и др. связанных структур?

"трудности" возникают только если думать, что наблюдателю в КМ обязательно присуще сознание (spoiler alert: it's wrong). В этом плане Коулмен в своей лекции поучительно использует робота Горта.

upgrade в сообщении #1529980 писал(а):

Непонятно, но спасибо.

что именно непонятно? Возьмите состояние $| \uparrow \rangle$, являющееся собственным состоянием наблюдаемой $\sigma_3$ с собственным значением $+1$, найдите соответствующую матрицу плотности $\rho$ (рассмотрите соответствующий проектор) и вычислите след $\text{tr} (\rho \, \sigma_1)$. Получите нуль. Интерпретируйте этот нуль исходя из того, что возможные значения наблюдаемой $\sigma_1$ --- это $\pm 1$.

[Mikhail_K]

physicsworks в сообщении #1529983 писал(а):

"трудности" возникают только если думать, что наблюдателю в КМ обязательно присуще сознание

Может ли выступать в качестве наблюдателя квантовая частица? Небольшая система из квантовых частиц?

[Dmitriy40]

Да скажите уже кто-нибудь KVV прямо и простыми словами что наблюдатель и наблюдение в КМ это не живой экспериментатор и его сознание, а всего лишь воздействие на частицу для получения о ней информации (потому что по другому информацию просто не получить). И всё очень просто: нет воздействия и частица может вести себя как волна без всякого коллапса (до момента взаимодействия с регистрирующим устройством, например экраном), есть воздействие — и из-за него происходит коллапс и частица ведёт себя уже не как волна. Но без воздействия мы почти ничего о частице и не узнаем. А так как любое воздействие меняет характеристики частицы (энергию, импульс, вектор скорости), то чем меньше оказываемое воздействие тем лучше. Минимальным же воздействием является облучение низкоэнергичными фотонами (нейтрино пока не умеем). И для столкновения частиц с фотонами никакого живого экспериментатора не требуется. Очень неудачно выбрали термин "наблюдатель" в КМ, тотально у всех сразу ассоциация с жизнью и сознанием.
Ещё раз: "наблюдение" в КМ это просто взаимодействие частицы с чем-то ещё (например тестовым фотоном). Есть такое взаимодействие — тут и происходит коллапс. Нет взаимодействия — коллапс произойдёт лишь на регистрирующем устройстве (экране).
Это не мои измышления, услышал в популярной лекции одного физика.

[upgrade]

physicsworks в сообщении #1529983 писал(а):

что именно непонятно? Возьмите состояние $| \uparrow \rangle$, являющееся собственным состоянием наблюдаемой

Вектор состояния - это прошлое измерение и состояние в момент измерения или текущее состояние системы (предыдущее и будущее состояние неизвестны)?

[KVV]

physicsworks в сообщении #1529983 писал(а):

"трудности" возникают только если думать, что наблюдателю в КМ обязательно присуще сознание (spoiler alert: it's wrong). В этом плане Коулмен в своей лекции поучительно использует робота Горта.

О, хорошо, не сознание.
Наблюдатель - просто классическая макросистема, и все?

Тогда как вы считаете, существовали ли такие наблюдатели без сознания ("наблюдатели"?) в прошлом (ранняя Земля, ранняя Вселенная)? Производились ли такими наблюдателями измерения (естественно неосознанно), приводящие к коллапсу?

[realeugene]

KVV в сообщении #1529990 писал(а):

Тогда как вы считаете, существовали ли такие наблюдатели без сознания ("наблюдатели"?) в прошлом (ранняя Земля, ранняя Вселенная)? Производились ли такими наблюдателями измерения (естественно неосознанно), приводящие к коллапсу?

Если ответ зависит от интрпретации КМ, то он лежит в плоскости философии физики, но не самой физики.

В копенгагенской интерпретации классическая система ровно одна и существует вечно. В многомировой интерпретации можно рассматривать относительную волновую функция относительно любой квантовой подсистемы, никакого коллапса универсальной волновой функции не происходит. Если я правильно понимаю, в рамках MWI вы сами как живущий ныне наблюдатель, проводя наблюдения над окружающим миром сейчас, видите последствия цепочки коллапсов в прошлом, приведших к вашему собственному существованию и обуславливающих нынешние наблюдения. Но у каждого наблюдателя эта цепочка может быть своей.

[Emergency]

Mikhail_K в сообщении #1529985 писал(а):

Может ли выступать в качестве наблюдателя квантовая частица? Небольшая система из квантовых частиц?

А разве реальные измерения происходят иначе? Человек ведь не может наблюдать кванты непосредственно - он всего лишь смотрит на приборы, пусть даже это просто фотопластинка или люминесцентный экран.

[realeugene]

Emergency в сообщении #1530008 писал(а):

А разве реальные измерения происходят иначе? Человек ведь не может наблюдать кванты непосредственно - он всего лишь смотрит на приборы, пусть даже это просто фотопластинка или люминесцентный экран.

От интерпретации КМ зависит. В MWI все приборы и сам человек квантовые.