Ветвление миров в многомировой интерпретации кв. механики

[rockclimber]

lel0lel в сообщении #1702016 писал(а):

Anton_Peplov в сообщении #1701932 писал(а):

Вот я сегодня решал, выпить ли кофе, и решил не пить. Возник ли мир, в котором мой двойник выпил кофе?

Тут интересно другое. Если двойники тоже решат не пить, получается, они насоздают. А, насоздавав, окажется, что есть совпадающие полностью, ну, хотя бы на интервале в миллион лет. Где-то в докембрии разошлись немного, а в юрском опять сошлись полностью, так сложилось)

Это еще цветочки. Мне недавно вот какая мысль пришла в голову.
Допустим, у нас на дворе 1927 (или какой там был год) и квантовая механика только-только появилась. Для изучения свойств квантового мира проводятся эксперименты. В эксперименте изучается некое поведение квантово-механической системы, которое позже объяснят коллапсом волновой функции. И, скажем, спин электрона измеряют в процессе. Измеряют его миллион раз для набора статистики. Прлучается примерно в половине случаев одно значение, в половине - другое. Но мы-то уже знаем, что акт измерения создает две вселенные с разными исходами. Логично предположить, что в результате всех этих экспериментов появилась вселенная, в которой результаты измерений оказались настолько бестолковыми, что никакая квантовая механика там не появилась. Люди попроводили эксперименты, получили фигню и сказали - да гори оно всё! И бросили ерундой заниматься.

[realeugene]

epros в сообщении #1702023 писал(а):

Тут я не понял, ответ таки "да" или "нет"? Вы вроде бы говорили, что сколлапсировавшая волновая функция получается из несколлапсировавшей поскольку она "определяется относительно состояния другой подсистемы". Так вот я и хочу понять, что относительно чего определяется в этом примере.

Если наблюдатель не произвёл наблюдение, и состояние его памяти не изменилось, то это не коллапс, а декогеренция. И в копенгагенской интерпретации тоже. Наверное, декогеренцию можно тоже считать расщеплением окружающего мира на параллельные миры (учитывая нестрогость этого термина), при котором возникает смесь окружающих миров. Из этой смеси при измерении, влияющем на память наблюдателя, (и только после измерения) в относительной волновой функции останутся только те миры, которые совместимы с результатом измерения, записанном в новом состоянии памяти.

-- 16.09.2025, 10:02 --

rockclimber в сообщении #1702027 писал(а):

Логично предположить, что в результате всех этих экспериментов появилась вселенная, в которой результаты измерений оказались настолько бестолковыми, что никакая квантовая механика там не появилась. Люди попроводили эксперименты, получили фигню и сказали - да гори оно всё! И бросили ерундой заниматься.

Ну да.

Но, во-первых, каким-то непонятным образом появляется на этих мирах вероятностная мера, так что её приходится постулировать. И оказаться в мире, в котором квантовая механика не появилась, практически не вероятно. И что не менее важно: если бы не появилась квантовая механика, то мы бы её не обсуждали, так что в нашем мире она появилась точно.

-- 16.09.2025, 10:11 --

Anton_Peplov в сообщении #1701932 писал(а):

Чего я не понимаю, так это происходит ли ветвление миров, когда встречаются две классические системы?

В ММИ мир один квантовый. Все подсистемы квантовые.

-- 16.09.2025, 10:19 --

Anton_Peplov в сообщении #1701932 писал(а):

Если я правильно понимаю, согласно ММИ, в момент измерения возникает $n$ миров, причем в $i$-том мире результат измерения будет $v_i$.

Никакие миры при измерении не "возникают".

Вот есть базисные состояния квантовых подсистем - например, элементарных частиц. Элементарных частиц в нашем мире очень много. А прямое произведение всех возможных состояний всех элементарных частиц ещё несравнимо больше. В нём более чем достаточно места и для мира с выпитой вами чашкой кофе, и для мира невыпитой, и для инсульта, приключившегося с вами пока вы несли чашку кофе ко рту, и для вылетевших в окно из комнаты всех молекул кислорода, из-за чего вы задохнулись от удушья. К счастью, такой исход крайне маловероятен.

-- 16.09.2025, 10:30 --

lel0lel в сообщении #1702016 писал(а):

А, насоздавав, окажется, что есть совпадающие полностью, ну, хотя бы на интервале в миллион лет.

Это должна вся вселенная обратно сойтись, чтобы обратилась декогеренция, что совершенно нереально, а иначе окажется простая вероятностная смесь альтернативных миров с обычными законами теорвера, которую можно считать присутствующей и просто когда мы ещё не знаем, какой стороной выпала монетка.

[pppppppo_98]

На проклятом острове нет календаря
Ребятня и взрослые пропадают зря

[epros]

realeugene в сообщении #1702029 писал(а):

Если наблюдатель не произвёл наблюдение, и состояние его памяти не изменилось

Я не понимаю, где в задаче на атом водорода в пустой Вселенной Вы усмотрели состояние памяти наблюдателя.

realeugene в сообщении #1702029 писал(а):

то это не коллапс, а декогеренция

Если я правильно понимаю, то декогеренция это вот что такое. Допустим, состояние с одним определённым значением энергии обозначается как $|\psi_1\rangle$, а состояние с другим определённым значением энергии обозначается как $|\psi_2\rangle$. В таком случае суперпозиция - это $\alpha_1 |\psi_1\rangle + \alpha_2 |\psi_2\rangle$. Но нам это описание не нравится и мы переходим к описанию матрицей плотности: $\alpha_{11} |\psi_1\rangle \langle \psi_1| + \alpha_{12} |\psi_1\rangle \langle \psi_2| + \alpha_{21} |\psi_2\rangle \langle \psi_1| + \alpha_{22} |\psi_2\rangle \langle \psi_2|$. Здесь $\alpha_{12}$ и $\alpha_{21}$ это так называемые "недиагональные члены", обнуление которых и называется декогеренция.

Так вот, хотелось бы понять:
1) Когда и с какой стати происходит это обнуление. Это описывается уравнениями квантовой электродинамики или нет?
2) Каким образом и когда в связи с этим происходит "ветвление миров" (если происходит)?

[realeugene]

epros в сообщении #1702104 писал(а):

Я не понимаю, где в задаче на атом водорода в пустой Вселенной Вы усмотрели состояние памяти наблюдателя.

В названии этой темы.

-- 17.09.2025, 10:05 --

epros в сообщении #1702104 писал(а):

1) Когда и с какой стати происходит это обнуление. Это описывается уравнениями квантовой электродинамики или нет?

В точности как и в копенгагенской интерпретации. Улетают на бесконечность спутавшиеся с наблюдаемой квантовой системой тепловые фотоны. Мы вынуждены по их состояниям осреднять, так как не можем их измерить. В результате в матрице плотности обнуляются недиагональные элементы. Но диагональные остаются ненулевыми одновременно вплоть до коллапса.

epros в сообщении #1702104 писал(а):

2) Каким образом и когда в связи с этим происходит "ветвление миров" (если происходит)?

Понятие "ветвления миров" в значительной мере лирическое, в отличие от формальной математики ММИ. Мне кажется, что и про обычную декогеренцию в рамках копенгагенской интерпретации можно сказать, что при ней происходит ветвление состояние квантовой системы с превращением суперпозиции состояний квантовой системы в вероятностную смесь состояний. С точки зрения наблюдателя, который будет измерять систему.

-- 17.09.2025, 10:08 --

epros в сообщении #1702104 писал(а):

Это описывается уравнениями квантовой электродинамики или нет?

Из общих постулатов квантов - да, наверное, но я почти не знаком с КТП.

-- 17.09.2025, 10:25 --

epros в сообщении #1702104 писал(а):

состояние с одним определённым значением энергии обозначается как $|\psi_1\rangle$, а состояние с другим определённым значением энергии обозначается как $|\psi_2\rangle$

Не обязательно энергии. Просто два разных состояния, которые может отличить взаимодействие с чем-то, что мы не измеряем. Это может быть и электрон, пролетающий через две щели, который подсветили фотонами. В обоих щелях энергии электрона одинаковые.

[epros]

realeugene в сообщении #1702107 писал(а):

epros в сообщении #1702104 писал(а):

Я не понимаю, где в задаче на атом водорода в пустой Вселенной Вы усмотрели состояние памяти наблюдателя.

В названии этой темы.

realeugene в сообщении #1702107 писал(а):

Из общих постулатов квантов - да, наверное, но я почти не знаком с КТП.

А мне представляется, что нет, ибо это означало бы вывод правила Борна. А оно, насколько я знаю, невыводимо.

С другой стороны, это очевидное следствие нестационарности состояния без определённого значения энергии. Квантовая механика и начиналась с предположения о том, что атом водорода может стационарно пребывать в состояниях только с некоторыми дискретными значениями энергии.

realeugene в сообщении #1702107 писал(а):

Понятие "ветвления миров" в значительной мере лирическое, в отличие от формальной математики ММИ.

Не знаю, в чём там формальная математика ММИ, но я не понимаю как формально можно разветвить эволюцию одной волновой функции электрона на две эволюции волновых функций этого электрона.

[realeugene]

epros в сообщении #1702108 писал(а):

:?:

Тема про ММИ, в ММИ память наблюдателя - ключевой момент.

-- 17.09.2025, 10:49 --

epros в сообщении #1702108 писал(а):

Не знаю, в чём там формальная математика ММИ, но я не понимаю как формально можно разветвить эволюцию одной волновой функции электрона на две эволюции волновых функций этого электрона.

Через эволюцию матрицы плотности. Унитарно эволюционирует только совместная волновая функция электрона с чем-то, что мы не измеряем и по состоянию чего мы осредняем.

[epros]

realeugene в сообщении #1702107 писал(а):

Не обязательно энергии. Просто два разных состояния, которые может отличить взаимодействие с чем-то, что мы не измеряем. Это может быть и электрон, пролетающий через две щели, который подсветили фотонами. В обоих щелях энергии электрона одинаковые.

Нет уж, давайте не уклоняться в сторону: речь именно о состояниях единственного во Вселенной атома водорода с разными значениями энергии. Я не уверен, сколлапсирует ли со временем какая-то другая суперпозиция, например, между разными поляризациями фотона. Может быть и не сколлапсирует. Но состояние без определённой энергии - точно не является стационарным.

[realeugene]

epros в сообщении #1702108 писал(а):

ибо это означало бы вывод правила Борна

Каким образом?

-- 17.09.2025, 10:56 --

epros в сообщении #1702110 писал(а):

речь именно о состояниях единственного во Вселенной атома водорода с разными значениями энергии. Я не уверен, сколлапсирует ли со временем какая-то другая суперпозиция, например, между разными поляризация по фотона.

А я уверен, что в вашей постановке задачи не сколлапсирует: для коллапса в рамках копенгагенской интерпретации нужна классическая подсистема, а у вас её нет. Равно, в рамках многомировой интерпретации нужна память наблюдателя, относительно которого происходит коллапс, а у вас и его нет. Даже про декогеренцию скорее всего рассуждать не получится, так как декогеренция происходит при осреднении по состояниям чего-то потенциально не измеряемого, а у вас нет измерений вообще. Так что выкинув наблюдателя вы лишили себя возможности обсуждать эти вопросы. Наличие наблюдателя в квантах принципиално.

[Ende]

Обсуждение, не имеющее отношения к интерпретациям квантовой механики, выделено в тему «Нестационарные состояния атома водорода»