stringtranslate.com

Копенгагенская интерпретация

Копенгагенская интерпретация представляет собой совокупность взглядов на значение квантовой механики , вытекающих из работ Нильса Бора , Вернера Гейзенберга , Макса Борна и других. [1] Хотя «Копенгаген» относится к датскому городу, использование термина в качестве «интерпретации» было, по-видимому, придумано Гейзенбергом в 1950-х годах для обозначения идей, разработанных в период 1925–1927 годов, замалчивая его разногласия с Бором. [2] [3] Следовательно, нет окончательного исторического утверждения о том, что влечет за собой эта интерпретация.

Общие черты версий копенгагенской интерпретации включают идею о том, что квантовая механика по своей сути недетерминирована , с вероятностями, вычисленными с использованием правила Борна , и принцип дополнительности , который гласит, что объекты обладают определенными парами дополнительных свойств, которые не могут быть все наблюдаемы или измерены одновременно. [4] Более того, акт «наблюдения» или «измерения» объекта необратим, и никакая истина не может быть приписана объекту, кроме как в соответствии с результатами его измерения (то есть копенгагенская интерпретация отвергает контрфактуальную определенность ). Интерпретации копенгагенского типа утверждают, что квантовые описания являются объективными, поскольку они не зависят от личных убеждений физиков и других произвольных ментальных факторов. [5] : 85–90 

На протяжении многих лет было много возражений против аспектов интерпретаций копенгагенского типа, включая прерывистую и стохастическую природу процесса «наблюдения» или «измерения», сложность определения того, что можно считать измерительным устройством, и кажущуюся опору на классическую физику при описании таких устройств. Тем не менее, включая все вариации, интерпретация остается одной из наиболее часто преподаваемых. [6]

Фон

Начиная с 1900 года, исследования атомных и субатомных явлений заставили пересмотреть основные концепции классической физики . Однако только через четверть века пересмотр достиг статуса последовательной теории. В течение прошедшего периода, который теперь известен как время « старой квантовой теории », физики работали с приближениями и эвристическими поправками к классической физике. Известные результаты этого периода включают расчет Максом Планком спектра излучения черного тела , объяснение фотоэлектрического эффекта Альбертом Эйнштейном , работу Эйнштейна и Петера Дебая по удельной теплоемкости твердых тел, доказательство Нильса Бора и Хендрики Йоханны ван Леувен того, что классическая физика не может объяснить диамагнетизм , модель атома водорода Бора и расширение Арнольдом Зоммерфельдом модели Бора для включения релятивистских эффектов . С 1922 по 1925 год этот метод эвристических поправок столкнулся со все большими трудностями; например, модель Бора-Зоммерфельда не может быть распространена с водорода на следующий простейший случай — атом гелия . [7]

Переход от старой квантовой теории к полноценной квантовой физике начался в 1925 году, когда Вернер Гейзенберг представил трактовку поведения электронов, основанную на обсуждении только «наблюдаемых» величин, имея в виду для Гейзенберга частоты света, которые поглощали и испускали атомы. [8] Затем Макс Борн понял, что в теории Гейзенберга классические переменные положения и импульса будут вместо этого представлены матрицами , математическими объектами, которые можно умножать друг на друга, как числа, с той принципиальной разницей, что порядок умножения имеет значение. Эрвин Шредингер представил уравнение, которое рассматривало электрон как волну, и Борн обнаружил, что способ успешной интерпретации волновой функции , которая появилась в уравнении Шредингера, заключается в использовании ее в качестве инструмента для вычисления вероятностей . [9]

Квантовую механику нелегко согласовать с повседневным языком и наблюдениями, и она часто казалась противоречащей интуиции физикам, включая ее создателей. [примечание 1] Идеи, объединенные в Копенгагенскую интерпретацию, предлагают способ размышления о том, как математика квантовой теории соотносится с физической реальностью.

Происхождение и использование термина

Институт Нильса Бора в Копенгагене

Часть термина «Копенгаген» относится к городу Копенгаген в Дании . В середине 1920-х годов Гейзенберг был ассистентом Бора в его институте в Копенгагене. Вместе они помогли создать квантово-механическую теорию. [10] [11] На Сольвеевской конференции 1927 года в двойной речи Макса Борна и Гейзенберга было заявлено: «Мы считаем квантовую механику закрытой теорией, фундаментальные физические и математические предположения которой больше не подлежат никаким изменениям». [12] [13] В 1929 году Гейзенберг прочитал серию приглашенных лекций в Чикагском университете, объясняя новую область квантовой механики. Затем эти лекции легли в основу его учебника « Физические принципы квантовой теории» , опубликованного в 1930 году. [14] В предисловии к книге Гейзенберг писал:

В целом книга не содержит ничего, чего нельзя было бы найти в предыдущих публикациях, особенно в исследованиях Бора. Мне кажется, что цель книги будет достигнута, если она хоть как-то поспособствует распространению того 'Kopenhagener Geist der Quantentheorie' [копенгагенского духа квантовой теории], если можно так выразиться, который направлял все развитие современной атомной физики.

Термин «Копенгагенская интерпретация» предполагает нечто большее, чем просто дух, например, некий определенный набор правил для интерпретации математического формализма квантовой механики, предположительно относящийся к 1920-м годам. [15] Однако такого текста не существует, и труды Бора и Гейзенберга противоречат друг другу по нескольким важным вопросам. [3] Похоже, что этот конкретный термин с его более определенным смыслом был придуман Гейзенбергом около 1955 года, [16] во время критики альтернативных «интерпретаций» (например, Дэвида Бома [ 17] ), которые были разработаны. [18] [19] Лекции под названиями «Копенгагенская интерпретация квантовой теории» и «Критика и контрпредложения к Копенгагенской интерпретации», которые Гейзенберг прочитал в 1955 году, переизданы в сборнике « Физика и философия» . [20] Перед тем, как книга была выпущена в продажу, Гейзенберг в частном порядке выразил сожаление по поводу использования термина, поскольку он предполагал существование других интерпретаций, которые он считал «бессмысленными». [21] В обзоре книги Гейзенберга 1960 года близкий соратник Бора Леон Розенфельд назвал термин «двусмысленным выражением» и предложил отказаться от него. [22] Однако этого не произошло, и термин вошел в широкое употребление. [16] [19] Идеи Бора, в частности, являются отличительными, несмотря на использование его дома в Копенгагене в названии интерпретации. [23]

Принципы

Не существует однозначного и окончательного утверждения копенгагенской интерпретации. [3] [24] [25] [26] Термин охватывает взгляды, разработанные рядом ученых и философов во второй четверти 20-го века. [27] Это отсутствие единого авторитетного источника, устанавливающего копенгагенскую интерпретацию, является одной из трудностей при ее обсуждении; другая сложность заключается в том, что философский фон, знакомый Эйнштейну, Бору, Гейзенбергу и современникам, гораздо менее знаком физикам и даже философам физики более поздних времен. [7] Бор и Гейзенберг никогда полностью не соглашались о том, как понимать математический формализм квантовой механики, [28] и Бор дистанцировался от того, что он считал более субъективной интерпретацией Гейзенберга. [2] Бор предложил интерпретацию, которая не зависит от субъективного наблюдателя, измерения или коллапса; Вместо этого «необратимый» или фактически необратимый процесс вызывает распад квантовой когерентности, что придает классическое поведение «наблюдения» или «измерения». [29] [30] [31] [32]

Разные комментаторы и исследователи связывали с этим термином различные идеи. [13] Эшер Перес заметил, что разные авторы представляют очень разные, иногда противоположные, взгляды как «копенгагенскую интерпретацию». [примечание 2] Н. Дэвид Мермин придумал фразу «Заткнись и вычисляй!», чтобы суммировать взгляды копенгагенского типа, высказывание, которое часто ошибочно приписывают Ричарду Фейнману и которое Мермин позже нашел недостаточно нюансированным. [34] [35] Мермин описал копенгагенскую интерпретацию как существующую в различных «версиях», «разновидностях» или «ароматах». [36]

Некоторые основные принципы, общепринятые как часть толкования, включают следующее: [2]

  1. Квантовая механика по своей сути недетерминирована.
  2. Принцип соответствия : в соответствующем пределе квантовая теория становится похожей на классическую физику и воспроизводит классические предсказания.
  3. Правило Борна : волновая функция системы дает вероятности результатов измерений в этой системе.
  4. Дополнительность : некоторые свойства не могут быть совместно определены для одной и той же системы в одно и то же время. Чтобы говорить о конкретном свойстве системы, эта система должна рассматриваться в контексте конкретного лабораторного устройства. Наблюдаемые величины, соответствующие взаимоисключающим лабораторным устройствам, не могут быть предсказаны вместе, но рассмотрение нескольких таких взаимоисключающих экспериментов необходимо для характеристики системы.

Ганс Примас и Роланд Омнес дают более подробную разбивку, которая, в дополнение к вышесказанному, включает следующее: [5] : 85 

  1. Квантовая физика применима к отдельным объектам. Вероятности, вычисленные по правилу Борна, не требуют ансамбля или набора «идентично подготовленных» систем для понимания.
  2. Результаты, предоставляемые измерительными приборами, по сути своей классические и должны быть описаны обычным языком. Это особенно подчеркивалось Бором и принималось Гейзенбергом. [примечание 3]
  3. Согласно вышеизложенному, устройство, используемое для наблюдения за системой, должно быть описано на классическом языке, в то время как наблюдаемая система рассматривается в квантовых терминах. Это особенно тонкий вопрос, по которому Бор и Гейзенберг пришли к разным выводам. По мнению Гейзенберга, граница между классикой и квантовой может быть смещена в любом направлении по усмотрению наблюдателя. То есть, наблюдатель имеет свободу перемещать то, что станет известно как « разрез Гейзенберга », не изменяя никаких физически значимых предсказаний. [5] : 86  С другой стороны, Бор утверждал, что обе системы являются квантовыми в принципе, и различие между объектом и прибором («разрез») диктуется экспериментальной установкой. Для Бора «разрез» был не изменением динамических законов, которые управляют рассматриваемыми системами, а изменением языка, применяемого к ним. [3] [39]
  4. Во время наблюдения система должна взаимодействовать с лабораторным устройством. Когда это устройство производит измерение, волновая функция системы коллапсирует , необратимо сводясь к собственному состоянию наблюдаемого , которое регистрируется. Результатом этого процесса является осязаемая запись события, сделанная потенциальностью, становящейся актуальностью. [примечание 4]
  5. Заявления об измерениях, которые фактически не производятся, не имеют смысла. Например, нет смысла в заявлении, что фотон прошел верхний путь интерферометра Маха-Цендера, если только интерферометр не был фактически построен таким образом, что путь, пройденный фотоном, обнаруживается и регистрируется. [5] : 88 
  6. Волновые функции объективны, поскольку они не зависят от личных мнений отдельных физиков или других подобных произвольных влияний. [5] : 509–512 

Существуют некоторые фундаментальные совпадения и разногласия между взглядами Бора и Гейзенберга. Например, Гейзенберг подчеркивал резкое «соответствие» между наблюдателем (или прибором) и наблюдаемой системой, [40] : 133  в то время как Бор предложил интерпретацию, которая независима от субъективного наблюдателя или измерения или коллапса, которая опирается на «необратимый» или фактически необратимый процесс, который может иметь место внутри квантовой системы. [29]

Другим важным вопросом, по которому Бор и Гейзенберг расходились во мнениях, был корпускулярно-волновой дуализм . Бор утверждал, что различие между волновым и корпускулярным взглядами определялось различием между экспериментальными установками, тогда как Гейзенберг считал, что оно определялось возможностью рассматривать математические формулы как относящиеся к волнам или частицам. Бор считал, что конкретная экспериментальная установка будет отображать либо волновую картину, либо картину частиц, но не обе сразу. Гейзенберг считал, что каждая математическая формулировка допускает как волновую, так и корпускулярную интерпретацию. [41] [42]

Природа волновой функции

Волновая функция — это математическая сущность, которая обеспечивает распределение вероятностей для результатов каждого возможного измерения в системе. Знание волновой функции вместе с правилами эволюции системы во времени исчерпывает все, что можно предсказать о поведении системы. Как правило, интерпретации копенгагенского типа отрицают, что волновая функция обеспечивает непосредственно воспринимаемый образ обычного материального тела или различимого компонента некоторого такого тела [43] [44] или что-то большее, чем теоретическая концепция.

Вероятности по правилу Борна

Правило Борна имеет важное значение для копенгагенской интерпретации. [45] Сформулированное Максом Борном в 1926 году, оно дает вероятность того, что измерение квантовой системы даст заданный результат. В своей простейшей форме оно утверждает, что плотность вероятности обнаружения частицы в заданной точке при измерении пропорциональна квадрату величины волновой функции частицы в этой точке. [примечание 5]

Крах

Концепция коллапса волновой функции постулирует, что волновая функция системы может внезапно и прерывисто изменяться при измерении. До измерения волновая функция включает в себя различные вероятности для различных потенциальных результатов этого измерения. Но когда прибор регистрирует один из этих результатов, никаких следов других не остается. Поскольку Бор не рассматривал волновую функцию как нечто физическое, он никогда не говорит о «коллапсе». Тем не менее, многие физики и философы связывают коллапс с копенгагенской интерпретацией. [2] [16]

Гейзенберг говорил о волновой функции как о представлении доступных знаний о системе и не использовал термин «коллапс», а вместо этого называл ее «редукцией» волновой функции к новому состоянию, представляющему изменение доступных знаний, которое происходит, как только определенное явление регистрируется прибором. [50]

Роль наблюдателя

Поскольку они утверждают, что существование наблюдаемого значения зависит от вмешательства наблюдателя, интерпретации копенгагенского типа иногда называют «субъективными». [51] Все первоначальные сторонники Копенгагена считали процесс наблюдения механическим и независимым от индивидуальности наблюдателя. [52] Вольфганг Паули , например, настаивал на том, что результаты измерений могут быть получены и записаны «объективным регистрирующим аппаратом». [40] : 117–123  Как писал Гейзенберг,

Конечно, введение наблюдателя не следует понимать неправильно, как то, что в описание природы должны быть внесены какие-то субъективные черты. Наблюдатель, скорее, имеет только функцию регистрации решений, т. е. процессов в пространстве и времени, и неважно, является ли наблюдатель аппаратом или человеком; но регистрация, т. е. переход от «возможного» к «действительному», здесь абсолютно необходима и не может быть исключена из интерпретации квантовой теории. [20] : 137 

В 1970-х и 1980-х годах теория декогеренции помогла объяснить появление квазиклассических реальностей, возникающих из квантовой теории, [53], но была недостаточной для предоставления технического объяснения кажущегося коллапса волновой функции. [54]

Дополнение скрытыми переменными?

В метафизических терминах копенгагенская интерпретация рассматривает квантовую механику как дающую знание явлений, но не как указывающую на «реально существующие объекты», которые она рассматривает как остатки обычной интуиции. Это делает ее эпистемической теорией. Это можно противопоставить взгляду Эйнштейна, что физика должна искать «реально существующие объекты», превращая себя в онтическую теорию. [55]

Иногда задают метафизический вопрос: «Можно ли расширить квантовую механику, добавив так называемые «скрытые переменные» к математическому формализму, чтобы преобразовать ее из эпистемической в ​​онтическую теорию?» Копенгагенская интерпретация отвечает на это решительным «Нет». [56] Иногда утверждается, например, Дж. С. Беллом , что Эйнштейн выступал против Копенгагенской интерпретации, потому что он считал, что ответ на этот вопрос о «скрытых переменных» был «да». Напротив, Макс Джаммер пишет: «Эйнштейн никогда не предлагал теорию скрытых переменных». [57] Эйнштейн исследовал возможность теории скрытых переменных и написал статью, описывающую его исследование, но отозвал ее из публикации, потому что счел ее ошибочной. [58] [59]

Принятие среди физиков

В 1930-х и 1940-х годах взгляды на квантовую механику, приписываемые Бору и подчеркивающие дополнительность, стали обычным явлением среди физиков. Учебники того времени, как правило, поддерживали принцип, согласно которому численное значение физической величины не имеет смысла или не существует, пока оно не будет измерено. [60] : 248  Выдающиеся физики, связанные с интерпретациями копенгагенского типа, включали Льва Ландау , [60] [61] Вольфганга Паули , [61] Рудольфа Пайерлса , [62] Эшера Переса , [63] Леона Розенфельда , [3] и Рэя Стритера . [64]

На протяжении большей части 20-го века Копенгагенская традиция пользовалась подавляющим признанием среди физиков. [60] [65] Согласно очень неформальному опросу (некоторые люди голосовали за множественные интерпретации), проведенному на конференции по квантовой механике в 1997 году, [66] Копенгагенская интерпретация оставалась наиболее широко распространенным ярлыком, который физики применяли к своим собственным взглядам. Похожий результат был получен в опросе, проведенном в 2011 году. [67]

Последствия

Характер копенгагенской интерпретации раскрывается путем рассмотрения ряда экспериментов и парадоксов.

Кот Шредингера

Этот мысленный эксперимент подчеркивает последствия, которые принятие неопределенности на микроскопическом уровне имеет для макроскопических объектов. Кота помещают в запечатанный ящик, и его жизнь или смерть становятся зависимыми от состояния субатомной частицы. [5] : 91  Таким образом, описание кота в ходе эксперимента — будучи запутанным с состоянием субатомной частицы — становится «размытым» «живого и мертвого кота». Но это не может быть точным, поскольку подразумевает, что кот на самом деле и мертв, и жив, пока ящик не откроют, чтобы проверить это. Но кот, если он выживет, будет помнить только то, что он был жив. Шредингер сопротивляется «столь наивному принятию в качестве допустимой «размытой модели» для представления реальности». [68] Как кот может быть и живым, и мертвым?

В представлениях копенгагенского типа волновая функция отражает наши знания о системе. Волновая функция означает, что после того, как кота наблюдают, есть 50% вероятности, что он будет мертв, и 50% вероятности, что он будет жив. [63] (Некоторые версии копенгагенской интерпретации отвергают идею о том, что волновая функция может быть назначена физической системе, которая соответствует повседневному определению «кота»; в этом представлении правильное квантово-механическое описание системы кота и частицы должно включать правило суперотбора . [64] : 51  )

друг Вигнера

«Друг Вигнера» — мысленный эксперимент, призванный сделать кота Шредингера более ярким, вовлекая в него двух сознательных существ, традиционно известных как Вигнер и его друг. [5] : 91–92  (В более поздней литературе их также могут называть Алисой и Бобом , в соответствии с соглашением об описании протоколов в теории информации . [69] ) Вигнер помещает своего друга к коту. Внешний наблюдатель полагает, что система находится в состоянии . Однако его друг убежден, что кот жив, т. е. для него кот находится в состоянии . Как Вигнер и его друг могут видеть разные волновые функции?

С точки зрения Гейзенберга ответ зависит от расположения разреза Гейзенберга , который может быть размещен произвольно (по крайней мере, согласно Гейзенбергу, хотя и не согласно Бору [3] ). Если друг Вигнера расположен по ту же сторону разреза, что и внешний наблюдатель, его измерения разрушают волновую функцию для обоих наблюдателей. Если он расположен по ту сторону кота, его взаимодействие с котом не считается измерением. [70] Различные интерпретации копенгагенского типа занимают разные позиции относительно того, могут ли наблюдатели быть размещены по квантовую сторону разреза. [70]

Эксперимент с двумя щелями

В базовой версии этого эксперимента источник света, такой как лазерный луч, освещает пластину, пронизанную двумя параллельными щелями, и свет, проходящий через щели, наблюдается на экране за пластиной. Волновая природа света заставляет световые волны, проходящие через две щели, интерферировать , создавая яркие и темные полосы на экране — результат, который не ожидался бы, если бы свет состоял из классических частиц. Однако свет всегда поглощается экраном в дискретных точках, как отдельные частицы (не волны); интерференционная картина появляется через различную плотность попаданий этих частиц на экран. Кроме того, версии эксперимента, которые включают детекторы на щелях, обнаруживают, что каждый обнаруженный фотон проходит через одну щель (как классическая частица), а не через обе щели (как волна). Такие эксперименты показывают, что частицы не образуют интерференционную картину, если обнаружить, через какую щель они проходят. [71] : 73–76 

Согласно принципу дополнительности Бора , свет не является ни волной, ни потоком частиц . Конкретный эксперимент может продемонстрировать поведение частицы (прохождение через определенную щель) или поведение волны (интерференцию), но не то и другое одновременно. [72]

Тот же эксперимент был проведен для света, электронов, атомов и молекул. [73] [74] Чрезвычайно малая длина волны де Бройля объектов с большей массой значительно затрудняет эксперименты, [75] но в целом квантовая механика рассматривает всю материю как обладающую как корпускулярным, так и волновым поведением.

Парадокс Эйнштейна–Подольского–Розена

Этот мысленный эксперимент включает пару частиц, подготовленных в том, что более поздние авторы назовут запутанным состоянием . В статье 1935 года Эйнштейн, Борис Подольский и Натан Розен указали, что в этом состоянии, если измерить положение первой частицы, можно предсказать результат измерения положения второй частицы. Если вместо этого измерить импульс первой частицы, то можно предсказать результат измерения импульса второй частицы. Они утверждали, что никакое действие, предпринятое в отношении первой частицы, не может мгновенно повлиять на другую, поскольку это включало бы передачу информации быстрее света, что запрещено теорией относительности . Они сослались на принцип, позже известный как «критерий реальности Эйнштейна–Подольского–Розена (ЭПР)», утверждающий, что «если, никоим образом не возмущением системы, мы можем с уверенностью (т. е. с вероятностью , равной единице) предсказать значение физической величины, то существует элемент реальности, соответствующий этой величине». Из этого они сделали вывод, что вторая частица должна иметь определенное значение положения и импульса до того, как они будут измерены. [76]

Ответ Бора на статью ЭПР был опубликован в Physical Review позднее в том же году. [77] Он утверждал, что ЭПР рассуждал ошибочно. Поскольку измерения положения и импульса являются дополнительными , выбор измерения одного исключает возможность измерения другого. Следовательно, факт, выведенный относительно одного расположения лабораторного аппарата, не может быть объединен с фактом, выведенным с помощью другого, и поэтому вывод о предопределенных значениях положения и импульса для второй частицы недействителен. Бор пришел к выводу, что «аргументы ЭПР не оправдывают их вывод о том, что квантовое описание оказывается по существу неполным». [77]

Критика

Неполнота и неопределенность

Нильс Бор и Альберт Эйнштейн , изображенные здесь в доме Пауля Эренфеста в Лейдене (декабрь 1925 г.), вели длительный коллегиальный спор о том, что квантовая механика подразумевает для природы реальности.

Эйнштейн был одним из первых и настойчивых сторонников объективной реальности. Бор и Гейзенберг выдвинули позицию, что никакое физическое свойство не может быть понято без акта измерения, в то время как Эйнштейн отказался принять это. Авраам Пайс вспомнил прогулку с Эйнштейном, когда они обсуждали квантовую механику: «Эйнштейн внезапно остановился, повернулся ко мне и спросил, действительно ли я верю, что Луна существует только тогда, когда я смотрю на нее». [78] Хотя Эйнштейн не сомневался, что квантовая механика была правильной физической теорией, поскольку она давала правильные предсказания, он утверждал, что она не может быть полной теорией. Самым известным продуктом его усилий по доказательству неполноты квантовой теории является мысленный эксперимент Эйнштейна-Подольского-Розена , который был призван показать, что физические свойства, такие как положение и импульс, имеют значения, даже если они не измерены. [примечание 6] Аргумент ЭПР в целом не был убедительным для других физиков. [60] : 189–251 

Карл Фридрих фон Вайцзеккер , участвуя в коллоквиуме в Кембридже, отрицал, что копенгагенская интерпретация утверждает: «То, что не может быть обнаружено, не существует». Вместо этого он предположил, что копенгагенская интерпретация следует принципу: «То, что наблюдается, безусловно, существует; о том, что не наблюдается, мы все еще свободны делать соответствующие предположения. Мы используем эту свободу, чтобы избегать парадоксов». [24]

Эйнштейн также был недоволен индетерминизмом квантовой теории. Относительно возможности случайности в природе Эйнштейн сказал, что он «убежден, что Он [Бог] не бросает кости». [83] Бор, в ответ, как говорят, сказал, что «не нам говорить Богу, как ему управлять миром». [примечание 7]

Разрез Гейзенберга

Большая часть критики интерпретаций копенгагенского типа была сосредоточена на необходимости классической области, где могут находиться наблюдатели или измерительные приборы, и неточности того, как можно определить границу между квантовым и классическим. Эта граница стала называться разрезом Гейзенберга (в то время как Джон Белл насмешливо называл ее «изменчивым расщеплением» [29] ). Как обычно изображают, интерпретации копенгагенского типа включают два различных вида временной эволюции для волновых функций, детерминированный поток согласно уравнению Шредингера и вероятностный скачок во время измерения, без четкого критерия того, когда применяется каждый вид. Почему должны существовать эти два различных процесса, когда физики и лабораторное оборудование сделаны из той же материи, что и остальная вселенная? [84] И если каким-то образом есть расщепление, где его следует разместить? Стивен Вайнберг пишет, что традиционное представление не дает «способа определить границу между областями, в которых [...] квантовая механика применяется или не применяется». [85]

Проблема мышления в терминах классических измерений квантовой системы становится особенно острой в области квантовой космологии , где квантовая система — это вселенная. [86] [87] Как наблюдатель находится вне вселенной, чтобы измерить ее, и кто был там, чтобы наблюдать вселенную на ее самых ранних стадиях? Сторонники интерпретаций копенгагенского типа оспаривали серьезность этих возражений. Рудольф Пайерлс отметил, что «наблюдатель не обязательно должен быть современником события»; например, мы изучаем раннюю вселенную через космический микроволновый фон , и мы можем применять к нему квантовую механику так же хорошо, как и к любому электромагнитному полю. [62] Аналогичным образом, Эшер Перес утверждал, что физики находятся , концептуально, вне тех степеней свободы, которые изучает космология, и применение квантовой механики к радиусу вселенной, при этом пренебрегая физиками в ней, ничем не отличается от квантования электрического тока в сверхпроводнике, при этом пренебрегая деталями атомного уровня. [39]

Вы можете возразить, что существует только одна вселенная, но в моей лаборатории также существует только один СКВИД . [39]

Альтернативы

Появилось большое количество альтернативных интерпретаций, разделяющих некоторые аспекты копенгагенской интерпретации, в то же время предоставляя альтернативы другим аспектам. Интерпретация ансамбля похожа; она предлагает интерпретацию волновой функции, но не для отдельных частиц. Интерпретация последовательных историй рекламирует себя как «правильный Копенгаген». [88] Совсем недавно появились интерпретации, вдохновленные квантовой теорией информации , такие как QBism [89] и реляционная квантовая механика [90] . Эксперты по фундаментальным вопросам квантовой теории продолжают отдавать предпочтение копенгагенской интерпретации перед другими альтернативами. [67] Среди физиков, которые предположили, что копенгагенскую традицию необходимо дополнить или расширить, были Рудольф Хааг и Антон Цайлингер . [87] [91]

При реализме и детерминизме , если волновая функция рассматривается как онтологически реальная, а коллапс полностью отвергается, получается многомировая интерпретация . Если коллапс волновой функции также рассматривается как онтологически реальный, получается объективная теория коллапса . Бомовская механика показывает, что можно переформулировать квантовую механику, сделав ее детерминированной, ценой того, что она станет явно нелокальной. Она приписывает физической системе не только волновую функцию, но и реальное положение, которое развивается детерминированно под нелокальным направляющим уравнением. Эволюция физической системы всегда задается уравнением Шредингера вместе с направляющим уравнением; никогда не происходит коллапса волновой функции. [92] Транзакционная интерпретация также явно нелокальна. [93]

Некоторые физики придерживались взглядов в «духе Копенгагена», а затем продолжали отстаивать другие интерпретации. Например, Дэвид Бом и Альфред Ланде оба написали учебники, в которых излагались идеи в традиции Бора-Гейзенберга, а позже продвигали нелокальные скрытые переменные и ансамблевую интерпретацию соответственно. [60] : 453  Джон Арчибальд Уилер начал свою карьеру как «апостол Нильса Бора»; [94] затем он руководил докторской диссертацией Хью Эверетта, в которой предлагалась многомировая интерпретация. После поддержки работы Эверетта в течение нескольких лет он начал дистанцироваться от многомировой интерпретации в 1970-х годах. [95] [96] В конце жизни он писал, что, хотя копенгагенскую интерпретацию можно было бы справедливо назвать «туманом с севера», она «остается лучшей интерпретацией квантовой механики, которая у нас есть». [97]

Другие физики, хотя и находились под влиянием Копенгагенской традиции, выражали разочарование тем, как она воспринимала математический формализм квантовой теории как данность, вместо того чтобы попытаться понять, как он мог возникнуть из чего-то более фундаментального. ( ET Jaynes описал математический формализм квантовой физики как «своеобразную смесь, описывающую отчасти реальности Природы, отчасти неполную человеческую информацию о Природе — все это было перемешано Гейзенбергом и Бором в омлет, который никто не видел, как распутать». [98] ) Эта неудовлетворенность мотивировала новые варианты интерпретации, а также техническую работу в области квантовых основ . [65] [99]

Смотрите также

Примечания

  1. ↑ Как писал Гейзенберг в «Физике и философии» (1958): «Я помню дискуссии с Бором, которые длились много часов до поздней ночи и заканчивались почти отчаянием; и когда в конце дискуссии я отправлялся один на прогулку в соседний парк, я снова и снова повторял себе вопрос: может ли природа быть настолько абсурдной, как это казалось нам в этих атомных экспериментах?»
  2. ^ «Похоже, что существует по крайней мере столько же различных интерпретаций Копенгагена, сколько людей, использующих этот термин, возможно, их больше. Например, в двух классических статьях об основах квантовой механики Баллентайн (1970) и Стапп (1972) дают диаметрально противоположные определения «Копенгагена». [33]
  3. ^ Бор заявил: «Во-первых, мы должны признать, что измерение не может означать ничего иного, кроме однозначного сравнения некоторого свойства исследуемого объекта с соответствующим свойством другой системы, служащей измерительным инструментом, и для которой это свойство непосредственно определяется согласно его определению в повседневном языке или в терминологии классической физики». [37] Гейзенберг писал: «Всякое описание явлений, экспериментов и их результатов опирается на язык как единственное средство общения. Слова этого языка представляют собой понятия повседневной жизни, которые на научном языке физики могут быть уточнены до понятий классической физики. Эти понятия являются единственными инструментами для однозначного общения о событиях, о постановке экспериментов и об их результатах». [38] : 127 
  4. ^ Гейзенберг писал: «Хорошо известно, что «редукция волновых пакетов» всегда появляется в копенгагенской интерпретации, когда завершается переход от возможного к действительному. Функция вероятности, которая охватывала широкий диапазон возможностей, внезапно сужается до гораздо более узкого диапазона тем фактом, что эксперимент привел к определенному результату, что на самом деле произошло определенное событие. В формализме эта редукция требует, чтобы так называемая интерференция вероятностей, которая является наиболее характерным явлением [ sic ] квантовой теории, была разрушена частично неопределимыми и необратимыми взаимодействиями системы с измерительным прибором и остальным миром». [38] : 125  Бор предположил, что «необратимость» была «характерна для самой концепции наблюдения», идея, которую Вайцзеккер позже развил, пытаясь сформулировать строгое математическое понятие необратимости с помощью термодинамики, и таким образом показать, что необратимость приводит к классическому приближению мира. [3] См. также Стенхольм. [31]
  5. ^ Хотя сам Борн описал свой вклад как «статистическую интерпретацию» волновой функции, [46] [47] термин «статистическая интерпретация» также использовался как синоним ансамблевой интерпретации . [48] [49]
  6. ^ Опубликованная форма аргумента ЭПР была создана Подольским, и сам Эйнштейн не был ею удовлетворен. В своих собственных публикациях и переписке Эйнштейн использовал другой аргумент, чтобы настаивать на том, что квантовая механика является неполной теорией. [79] [80] [81] [82]
  7. ^ Бор вспомнил свой ответ Эйнштейну на Сольвеевском конгрессе 1927 года в своем эссе «Дискуссия с Эйнштейном об эпистемологических проблемах атомной физики» в книге Альберт Эйнштейн, философ–ученый , под ред. Пола Артура Шилппа, Harper, 1949, стр. 211: «...несмотря на все расхождения в подходах и мнениях, дискуссии оживлял самый юмористический дух. Со своей стороны, Эйнштейн насмешливо спросил нас, можем ли мы действительно верить, что провиденциальные авторитеты прибегают к игре в кости (« ob der liebe Gott würfelt »), на что я ответил, указав на большую осторожность, к которой призывали еще древние мыслители, при приписывании атрибутов Провидению в повседневном языке». Вернер Гейзенберг, который также присутствовал на конгрессе, вспомнил об этом обмене мнениями в книге «Встречи с Эйнштейном» , Princeton University Press, 1983, стр. 117: "Но он [Эйнштейн] все еще стоял на своем лозунге, который он облек в слова: "Бог не играет в кости". На что Бор мог ответить только: "Но все же, мы не можем указывать Богу, как ему управлять миром"".

Ссылки

  1. ^ См., например:
    • Przibram, K., ред. (2015) [1967]. Письма о волновой механике: переписка с HA Lorentz, Max Planck и Erwin Schrödinger . Перевод Klein, Martin J. Philosophical Library/Open Road. ISBN 9781453204689Копенгагенская интерпретация квантовой механики была разработана главным образом Гейзенбергом и Бором и основана на статистической интерпретации волновой функции Борна.
    • Бакли, Пол; Пит, Ф. Дэвид; Бом; Дирак; Гейзенберг; Патти; Пенроуз; Пригожин; Розен; Розенфельд; Соморжай; Вайцзеккер; Уиллер (1979). "Леон Розенфельд". В Бакли, Пол; Пит, Ф. Дэвид (ред.). Вопрос физики: беседы по физике и биологии . Издательство Торонтского университета. стр. 17–33. ISBN 9781442651661. JSTOR  10.3138/j.ctt15jjc3t.5. Копенгагенская интерпретация квантовой теории, ... возникла из дискуссий между Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом...
    • Gbur, Gregory J. (2019). Falling Felines and Fundamental Physics . Yale University Press. стр. 264–290. doi :10.2307/j.ctvqc6g7s.17. S2CID  243353224. Гейзенберг работал под руководством Бора в институте в Копенгагене. Вместе они собрали все существующие знания квантовой физики в целостную систему, которая сегодня известна как Копенгагенская интерпретация квантовой механики.
  2. ^ abcd Faye, Jan (2019). «Копенгагенская интерпретация квантовой механики». В Zalta, Edward N. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии . Исследовательская лаборатория метафизики, Стэнфордский университет.
  3. ^ abcdefg Камиллери, К.; Шлосшауэр, М. (2015). «Нильс Бор как философ эксперимента: бросает ли теория декогеренции вызов учению Бора о классических концепциях?». Исследования по истории и философии современной физики . 49 : 73–83. arXiv : 1502.06547 . Bibcode : 2015SHPMP..49...73C. doi : 10.1016/j.shpsb.2015.01.005. S2CID  27697360.
  4. ^ Омнес, Роланд (1999). "Копенгагенская интерпретация". Understanding Quantum Mechanics . Princeton University Press. стр. 41–54. doi :10.2307/j.ctv173f2pm.9. S2CID  203390914. Бор, Гейзенберг и Паули осознали ее основные трудности и предложили первый существенный ответ. Они часто встречались в Копенгагене ... "Копенгагенская интерпретация не всегда означала одно и то же для разных авторов. Я зарезервирую ее для доктрины, которой придерживались с небольшими различиями Бор, Гейзенберг и Паули.
  5. ^ abcdefg Омнес, Р. (1994). Интерпретация квантовой механики . Princeton University Press. ISBN 978-0-691-03669-4. OCLC  439453957.
  6. ^ См., например:
    • Сиддики, Шабнам; Сингх, Чандралекха (2017). «Насколько разнообразны взгляды и подходы преподавателей физики к преподаванию квантовой механики на уровне бакалавриата?». Европейский журнал физики . 38 (3): 035703. Bibcode : 2017EJPh...38c5703S. doi : 10.1088/1361-6404/aa6131 .
    • Stapp, Henry Pierce (1997). «Копенгагенская интерпретация». The Journal of Mind and Behavior . 18 (2/3). Institute of Mind and Behavior, Inc.: 127–54. JSTOR  43853817. под руководством Бора и Гейзенберга ... была номинально принята почти всеми учебниками и практическими работниками в этой области.
    • Белл, Джон С. (1987). Выразимое и невыразимое в квантовой механике . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
  7. ^ ab Chevalley, Catherine (1999). «Почему мы находим Бора неясным?». В Greenberger, Daniel; Reiter, Wolfgang L.; Zeilinger, Anton (ред.). Epistemological and Experimental Perspectives on Quantum Physics . Springer Science+Business Media. стр. 59–74. doi :10.1007/978-94-017-1454-9. ISBN 978-9-04815-354-1.
  8. ^ ван дер Варден, BL (1968). «Введение, часть II». Источники квантовой механики . Дувр. ISBN 0-486-61881-1.
  9. ^ Бернстайн, Джереми (2005). «Макс Борн и квантовая теория». American Journal of Physics . 73 (11): 999–1008. Bibcode : 2005AmJPh..73..999B. doi : 10.1119/1.2060717 .
  10. ^ Dolling, Lisa M.; Gianelli, Arthur F.; Statile, Glenn N., ред. (2003). "Введение". The Tests of Time: Readings in the Development of Physical Theory . Princeton University Press. стр. 359–370. doi :10.2307/j.ctvcm4h07.52. Общепринятая интерпретация квантовой теории была сформулирована Нильсом Бором, Вернером Гейзенбергом и Вольфгангом Паули в начале двадцатого века в лаборатории Бора в Копенгагене, Дания. Этот отчет, обычно называемый "Копенгагенской интерпретацией"...
  11. ^ Браш, Стивен Г. (1980). «Химерический кот: философия квантовой механики в исторической перспективе». Социальные исследования науки . 10 (4). Sage Publications, Ltd.: 393–447. doi :10.1177/030631278001000401. JSTOR  284918. S2CID  145727731. С другой стороны, Нильс Бор был ведущим представителем нового движения в физике, и поэтому оно получило название «Копенгагенская интерпретация».
  12. ^ Баччагалуппи, Гвидо; Валентини, Энтони (2009-10-22). Квантовая теория на перепутье: переосмысление Сольвеевской конференции 1927 года. Cambridge University Press. стр. 408. ISBN 978-0-521-81421-8.(Эта книга содержит перевод всех официальных протоколов Сольвеевской конференции 1927 года из оригинальных стенограмм.)
  13. ^ ab Бокулич, Алиса (2006). «Гейзенберг встречает Куна: закрытые теории и парадигмы». Философия науки . 73 (1): 90–107. doi :10.1086/510176. ISSN  0031-8248. JSTOR  10.1086/510176. S2CID  170902096.
  14. ^ Mehra, J. ; Rechenberg, H. (2001). Историческое развитие квантовой теории: Том 4. Springer-Verlag. стр. 266. ISBN 9780387906423. OCLC  928788723.
  15. ^ См., например:
    • Смит, Квентин (1997). «Онтологическая интерпретация волновой функции Вселенной». Монист . 80 (1). Oxford University Press: 160–185. doi :10.5840/monist19978015. JSTOR  27903516. С конца 1920-х годов ортодоксальной интерпретацией считалась Копенгагенская интерпретация
    • Вайнберг, Стивен (2018). «Проблема с квантовой механикой». Third Thoughts . Harvard University Press. стр. 124–142. doi :10.2307/j.ctvckq5b7.17. ISBN 9780674975323. JSTOR  j.ctvckq5b7.17. Один из ответов на эту загадку был дан в 1920-х годах Нильсом Бором в так называемой Копенгагенской интерпретации квантовой механики.
    • Hanson, Norwood Russell (1959). "Пять предостережений для критиков Копенгагенской интерпретации". Philosophy of Science . 26 (4). The University of Chicago Press, Philosophy of Science Association: 325–337. doi :10.1086/287687. JSTOR  185366. S2CID  170786589. Фейерабенд и Бом почти исключительно озабочены недостатками интерпретации Бора (которая берет свое начало в Копенгагене). Оба подчеркивают гораздо менее неосторожную точку зрения, которую я буду называть "Копенгагенской интерпретацией" (которая берет свое начало в Лейпциге и главенствует в Геттингене, Мюнхене, Кембридже, Принстоне, и почти везде также).
  16. ^ abc Howard, Don (2004). «Кто придумал Копенгагенскую интерпретацию? Исследование мифологии» (PDF) . Философия науки . 71 (5): 669–682. CiteSeerX 10.1.1.164.9141 . doi :10.1086/425941. JSTOR  10.1086/425941. S2CID  9454552. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-10. 
  17. ^ Бом, Дэвид (1952). «Предлагаемая интерпретация квантовой теории в терминах «скрытых» переменных. I и II». Physical Review . 85 (2): 166–193. Bibcode : 1952PhRv...85..166B. doi : 10.1103/PhysRev.85.166.
  18. ^ Краг, Х. (1999). Квантовые поколения: история физики в двадцатом веке . Princeton University Press. стр. 210. ISBN 978-0-691-01206-3OCLC  450598985. Фактически, термин «Копенгагенская интерпретация» не использовался в 1930-х годах , но впервые вошел в словарь физиков в 1955 году, когда Гейзенберг использовал его, критикуя некоторые неортодоксальные интерпретации квантовой механики.
  19. ^ ab Camilleri, Kristian (май 2009). «Constructing the Myth of the Copenhagen Interpretation». Perspectives on Science . 17 (1): 26–57. doi :10.1162/posc.2009.17.1.26. ISSN  1063-6145. S2CID  57559199.
  20. ^ ab Гейзенберг, Вернер (1958). Физика и философия . Харпер.
  21. ^ "Я признаю, что термин „Копенгагенская интерпретация“ неудачен, поскольку он может предполагать, что существуют и другие интерпретации, как предполагает Бом. Мы, конечно, согласны, что другие интерпретации — бессмыслица, и я считаю, что это ясно из моей книги и предыдущих статей. В любом случае, к сожалению, я не могу сейчас изменить книгу, поскольку печать началась достаточно давно". Цитируется в Freire, Olival Jr. (2005). "Наука и изгнание: Дэвид Бом, горячие времена холодной войны и его борьба за новую интерпретацию квантовой механики". Исторические исследования в области физических и биологических наук . 36 (1): 31–35. doi :10.1525/hsps.2005.36.1.1.
  22. ^ Розенфельд, Леон (1960). «Гейзенберг, физика и философия». Nature . 186 (4728): 830–831. Bibcode : 1960Natur.186..830R. doi : 10.1038/186830a0. S2CID  12979706.
  23. ^ Шайбе, Эрхард (1973). Логический анализ квантовой механики . Pergamon Press. ISBN 978-0-08-017158-6. OCLC  799397091. [T]Нет смысла искать Копенгагенскую интерпретацию как единую и последовательную логическую структуру. Такие термины, как «Копенгагенская интерпретация» или «Копенгагенская школа», основаны на истории развития квантовой механики; они образуют упрощенный и часто удобный способ ссылки на идеи ряда физиков, сыгравших важную роль в становлении квантовой механики и сотрудничавших с Бором в его Институте или принимавших участие в дискуссиях в решающие годы. При более внимательном рассмотрении довольно легко увидеть, что эти идеи расходятся в деталях и что, в частности, взгляды Бора, духовного лидера школы, образуют отдельную сущность, которую теперь можно понять только путем тщательного изучения как можно большего числа соответствующих публикаций самого Бора.
  24. ^ ab Cramer, John G. (1986). "Транзакционная интерпретация квантовой механики". Reviews of Modern Physics . 58 (3): 649. Bibcode : 1986RvMP...58..647C. doi : 10.1103/revmodphys.58.647. Архивировано из оригинала 2012-11-08.
  25. ^ Maleeh, Reza; Amani, Parisa (декабрь 2013 г.). «Прагматизм, Бор и копенгагенская интерпретация квантовой механики». Международные исследования по философии науки . 27 (4): 353–367. doi :10.1080/02698595.2013.868182. ISSN  0269-8595. S2CID  170415674.
  26. ^ Boge, Florian J. (2018). Квантовая механика между онтологией и эпистемологией. Cham: Springer. стр. 2. ISBN 978-3-319-95765-4. OCLC  1086564338.
  27. ^ Шайбе, Эрхард (1973). Логический анализ квантовой механики . Pergamon Press. ISBN 9780080171586. OCLC  799397091. [T]Нет смысла искать Копенгагенскую интерпретацию как единую и последовательную логическую структуру. Такие термины, как «Копенгагенская интерпретация» или «Копенгагенская школа», основаны на истории развития квантовой механики; они образуют упрощенный и часто удобный способ ссылки на идеи ряда физиков, сыгравших важную роль в становлении квантовой механики и сотрудничавших с Бором в его Институте или принимавших участие в дискуссиях в решающие годы. При более внимательном рассмотрении довольно легко увидеть, что эти идеи расходятся в деталях и что, в частности, взгляды Бора, духовного лидера школы, образуют отдельную сущность, которую теперь можно понять только путем тщательного изучения как можно большего числа соответствующих публикаций самого Бора.
  28. ^ Камиллери, Кристиан (сентябрь 2007 г.). «Бор, Гейзенберг и расходящиеся взгляды на дополнительность». Исследования по истории и философии науки Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 38 (3): 514–528. Bibcode :2007SHPMP..38..514C. doi :10.1016/j.shpsb.2006.10.002.
  29. ^ abc Белл, Джон (1990). "Против 'измерения'". Мир физики . 3 (8): 33–41. doi :10.1088/2058-7058/3/8/26. ISSN  2058-7058.
  30. ^ Бор, Нильс (1985) [16 мая 1947 г.]. Калькар, Йорген (ред.). Нильс Бор: Собрание сочинений. Т. 6: Основы квантовой физики I (1926-1932). С. 451–454.
  31. ^ ab Stenholm, Stig (1983). "To fathom space and time". In Meystre, Pierre (ed.). Quantum Optics, Experimental Gravitation, and Measurement Theory . Plenum Press. p. 121. Роль необратимости в теории измерения подчеркивалась многими. Только таким образом можно получить постоянную запись. Тот факт, что отдельные положения указателя должны иметь асимптотическую природу, обычно связанную с необратимостью, использовался в теории измерения Данери, Лойнджера и Проспери (1962). Он был принят как формальное представление идей Бора Розенфельдом (1966).
  32. ^ Хааке, Фриц (1 апреля 1993 г.). «Классическое движение переменных метра в квантовой теории измерения». Physical Review A. 47 ( 4): 2506–2517. Bibcode :1993PhRvA..47.2506H. doi :10.1103/PhysRevA.47.2506. PMID  9909217.
  33. ^ Перес, Эшер (2002). «Эксперимент Поппера и копенгагенская интерпретация». Исследования по истории и философии современной физики . 33 : 23. arXiv : quant-ph/9910078 . Bibcode : 1999quant.ph.10078P. doi : 10.1016/S1355-2198(01)00034-X.
  34. ^ Мермин, Н. Дэвид (1989). «Что не так с этой подушкой?». Physics Today . 42 (4): 9. Bibcode : 1989PhT....42d...9D. doi : 10.1063/1.2810963.
  35. ^ Мермин, Н. Дэвид (2004). «Мог ли Фейнман сказать это?». Physics Today . 57 (5): 10–11. Bibcode : 2004PhT....57e..10M. doi : 10.1063/1.1768652 .
  36. ^ Мермин, Н. Дэвид (2017-01-01). «Почему QBism не является Копенгагенской интерпретацией и что Джон Белл мог подумать об этом». В Bertlmann, Reinhold; Zeilinger, Anton (ред.). Quantum [Un]Speakables II . The Frontiers Collection. Springer International Publishing. стр. 83–93. arXiv : 1409.2454 . doi :10.1007/978-3-319-38987-5_4. ISBN 9783319389851. S2CID  118458259.
  37. ^ Бор, Н. (1939). «Проблема причинности в атомной физике». Новые теории в физике . Париж: Международный институт интеллектуального сотрудничества. С. 11–30. OCLC  923465888.
  38. ^ ab Гейзенберг, Вернер (1971) [1959]. «Критика и контрпредложения к копенгагенской интерпретации квантовой теории». Физика и философия: революция в современной науке . Лондон: Джордж Аллен и Анвин. С. 114–128.
  39. ^ abc Перес, Эшер (1998-12-01). «Интерпретация квантового мира». Исследования по истории и философии современной физики . 29 (4): 611–620. arXiv : quant-ph/9711003 . Bibcode :1997quant.ph.11003P. doi :10.1016/S1355-2198(98)00017-3. ISSN  1355-2198.
  40. ^ ab Pauli, Wolfgang (1994) [1958]. "Альберт Эйнштейн и развитие физики". В Enz, CP ; von Meyenn, K. (ред.). Writings on Physics and Philosophy . Berlin: Springer-Verlag. Bibcode :1994wpp..book.....P.
  41. ^ Camilleri, K. (2006). «Гейзенберг и корпускулярно-волновой дуализм». Исследования по истории и философии современной физики . 37 (2): 298–315. Bibcode :2006SHPMP..37..298C. doi :10.1016/j.shpsb.2005.08.002.
  42. ^ Камиллери, К. (2009). Гейзенберг и интерпретация квантовой механики: физик как философ . Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-88484-6. OCLC  638813030.
  43. ^ Бор, Н. (1928). «Квантовый постулат и недавнее развитие атомной теории». Nature . 121 (3050): 580–590. Bibcode :1928Natur.121..580B. doi : 10.1038/121580a0 ., стр. 586: «не может быть и речи о непосредственной связи с нашими обычными представлениями».
  44. ^ Гейзенберг, В. (1959/1971). «Язык и реальность в современной физике», Глава 10, стр. 145–160, в книге «Физика и философия: революция в современной науке» , Джордж Аллен и Анвин, Лондон, ISBN 0-04-530016 X , стр. 153: «наши общие концепции не могут быть применены к структуре атомов». 
  45. ^ Бор, Н. (1928). «Квантовый постулат и недавнее развитие атомной теории». Nature . 121 (3050): 580–590. Bibcode :1928Natur.121..580B. doi : 10.1038/121580a0 ., стр. 586: «В этой связи [Борну] удалось получить статистическую интерпретацию волновых функций, позволяющую вычислить вероятность отдельных переходных процессов, требуемых квантовым постулатом».
  46. ^ Борн, М. (1955). «Статистическая интерпретация квантовой механики». Science . 122 (3172): 675–679. Bibcode :1955Sci...122..675B. doi :10.1126/science.122.3172.675. PMID  17798674.
  47. ^ Борн, М. (1953). «Интерпретация квантовой механики». British Journal for the Philosophy of Science . 4 (14): 95–106. doi :10.1093/bjps/IV.14.95. ... статистическая интерпретация, которую я впервые предложил и которая была сформулирована в самом общем виде фон Нейманом, ...
  48. ^ Ballentine, LE (1970). «Статистическая интерпретация квантовой механики». Reviews of Modern Physics . 42 (4): 358–381. Bibcode : 1970RvMP...42..358B. doi : 10.1103/revmodphys.42.358. S2CID  120024263.
  49. ^ Борн, М. (1949). «Статистические теории Эйнштейна». В Schilpp, PA (ред.). Альберт Эйнштейн: Философ-ученый . Т. 1. La Salle IL: Открытый суд. С. 161–177.
  50. ^ В. Гейзенберг "Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik," Zeitschrift für Physik , том 43, 172–198 (1927), в переводе Джона Уиллера и Войцеха Зурека, в Квантовой теории и измерениях (1983), стр. 74. ("[О]пределение положения выбирает определенное " q " из совокупности возможностей и ограничивает варианты для всех последующих измерений. ... [Р]езультаты последующих измерений могут быть вычислены только тогда, когда электрону снова приписывается "меньший" волновой пакет протяженности λ (длина волны света, используемого при наблюдении). Таким образом, каждое определение положения возвращает волновой пакет к его первоначальной протяженности λ.")
  51. ^ Ховард, Дон (2008). «Запутанные квантовые истории». Nature . 456 : 706–707. doi :10.1038/456706a.
  52. ^ "Конечно, введение наблюдателя не следует понимать неправильно, как то, что в описание природы должны быть введены какие-то субъективные характеристики". Гейзенберг, В. (1959/1971). Критика и контрпредложения к копенгагенской интерпретации квантовой теории, Глава 8, стр. 114–128, в Physics and Philosophy: the Revolution in Modern Science , третье впечатление 1971, George Allen & Unwin, London, на стр. 121.
  53. ^ См., например:
  54. ^ Шлосшауэр, М. (2019). «Квантовая декогеренция». Physics Reports . 831 : 1–57. arXiv : 1911.06282 . Bibcode : 2019PhR...831....1S. doi : 10.1016/j.physrep.2019.10.001. S2CID  208006050.
  55. ^ Jammer, M. (1982). 'Эйнштейн и квантовая физика', стр. 59–76 в Albert Einstein: Historical and Cultural Perspectives; the Centennial Symposium in Jerusalem , под редакцией G. Holton, Y. Elkana, Princeton University Press, Princeton NJ, ISBN 0-691-08299-5 . На стр. 73–74 Jammer цитирует письмо Эйнштейна Бессо от 1952 года: "Современная квантовая теория неспособна дать описание реального состояния физических фактов, а только (неполное) знание таковых. Более того, само понятие реального фактического состояния отвергается ортодоксальными теоретиками. Достигнутая ситуация почти в точности соответствует ситуации старого доброго епископа Беркли". 
  56. ^ Гейзенберг, В. (1927). Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik, Z. Phys. 43 : 172–198. Перевод как «Действительное содержание квантовой теоретической кинематики и механики» здесь: «Поскольку статистическая природа квантовой теории так тесно [связана] с неопределенностью всех наблюдений или восприятий, можно было бы поддаться искушению заключить, что за наблюдаемым, статистическим миром скрывается «реальный» мир, в котором применим закон причинности. Мы хотим прямо заявить, что считаем такие спекуляции бесплодными и бессмысленными. Единственная задача физики — описывать связь между наблюдениями».
  57. ^ Джаммер, М. (1982). «Эйнштейн и квантовая физика», стр. 59–76 в книге «Альберт Эйнштейн: исторические и культурные перспективы; симпозиум к столетию в Иерусалиме» , под редакцией Г. Холтона, И. Элканы, Princeton University Press, Princeton NJ, ISBN 0-691-08299-5 , стр. 72. 
  58. ^ Белоусек, Д. В. (1996). «Неопубликованная теория скрытых переменных Эйнштейна 1927 года: ее предпосылки, контекст и значение». Исследования по истории и философии современной физики . 21 (4): 431–461. Bibcode : 1996SHPMP..27..437B. doi : 10.1016/S1355-2198(96)00015-9.
  59. ^ Холланд, П. (2005). «Что не так с интерпретацией квантовой механики Эйнштейна 1927 года со скрытыми переменными?». Основы физики . 35 (2): 177–196. arXiv : quant-ph/0401017 . Bibcode : 2005FoPh...35..177H. doi : 10.1007/s10701-004-1940-7. S2CID  119426936.
  60. ^ abcde Джаммер, Макс (1974). Философия квантовой механики . John Wiley and Sons. ISBN 0-471-43958-4.
  61. ^ ab Mermin, N. David (2019-01-01). «Making better sense of quantum mechanics» (Улучшение понимания квантовой механики). Reports on Progress in Physics . 82 (1): 012002. arXiv : 1809.01639 . Bibcode : 2019RPPh...82a2002M. doi : 10.1088/1361-6633/aae2c6. ISSN  0034-4885. PMID  30232960. S2CID  52299438.
  62. ^ ab Пайерлс, Рудольф (1991). "В защиту "измерения"". Мир физики . 4 (1): 19–21. doi :10.1088/2058-7058/4/1/19. ISSN  2058-7058.
  63. ^ ab Peres, Asher (1993). Квантовая теория: концепции и методы . Kluwer . стр. 373–374. ISBN 0-7923-2549-4. OCLC  28854083.
  64. ^ ab Streater, RF (2007). Безнадежные дела в физике и за ее пределами. Берлин: Springer. ISBN 978-3-540-36582-2. OCLC  185022108.
  65. ^ ab Appleby, DM (2005). "Факты, ценности и кванты". Основы физики . 35 (4): 637. arXiv : quant-ph/0402015 . Bibcode : 2005FoPh...35..627A. doi : 10.1007/s10701-004-2014-6. S2CID  16072294.
  66. ^ Тегмарк, Макс (1998). «Интерпретация квантовой механики: много миров или много слов?». Fortschritte der Physik . 46 (6–8): 855–862. arXiv : quant-ph/9709032 . Bibcode : 1998ForPh..46..855T. doi : 10.1002/(SICI)1521-3978(199811)46:6/8<855::AID-PROP855>3.0.CO;2-Q. S2CID  212466.
  67. ^ ab Schlosshauer, M.; Kofler, J.; Zeilinger, A. (2013). «Краткий обзор основополагающих установок в отношении квантовой механики». Исследования по истории и философии науки Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 44 (3): 222–230. arXiv : 1301.1069 . Bibcode :2013SHPMP..44..222S. doi :10.1016/j.shpsb.2013.04.004. S2CID  55537196.
  68. ^ Триммер, Джон Д. (1980). «Современная ситуация в квантовой механике: перевод статьи Шредингера «Парадокс кота». Труды Американского философского общества . 124 (5): 323–338. ISSN  0003-049X.
  69. ^ Фукс, Кристофер А.; Мермин, Н. Дэвид ; Шак, Рюдигер (август 2014 г.). «Введение в QBism с приложением к локальности квантовой механики». American Journal of Physics . 82 (8): 749–754. arXiv : 1311.5253 . Bibcode : 2014AmJPh..82..749F. doi : 10.1119/1.4874855. ISSN  0002-9505. S2CID  56387090.
  70. ^ ab Нургалиева, Нурия; Реннер, Ренато (2020-07-02). «Проверка квантовой теории с помощью мысленных экспериментов». Contemporary Physics . 61 (3): 193–216. arXiv : 2106.05314 . Bibcode : 2020ConPh..61..193N. doi : 10.1080/00107514.2021.1880075. ISSN  0010-7514. S2CID  232313237.
  71. ^ Плотницкий, Аркадий (2012). Нильс Бор и дополнительность: Введение. США: Springer. С. 75–76. ISBN 978-1461445173.
  72. ^ Розенфельд, Л. (1953). «Спор о дополнительности». Science Progress (1933–) . 41 (163): 393–410. ISSN  0036-8504. JSTOR  43414997.
  73. ^ Nairz, Olaf; Brezger, Björn; Arndt, Markus; Zeilinger, Anton (2001). «Дифракция сложных молекул на структурах, сделанных из света». Physical Review Letters . 87 (16): 160401. arXiv : quant-ph/0110012 . Bibcode : 2001PhRvL..87p0401N. doi : 10.1103/PhysRevLett.87.160401. PMID  11690188. S2CID  21547361.
  74. ^ Brezger, Björn; Hackermüller, Lucia; Uttenthaler, Stefan; Petschinka, Julia; Arndt, Markus; Zeilinger, Anton (2002). "Matter-Wave Interferometer for Large Molecules". Physical Review Letters . 88 (10): 100404. arXiv : quant-ph/0202158 . Bibcode : 2002PhRvL..88j0404B. doi : 10.1103/PhysRevLett.88.100404. PMID  11909334. S2CID  19793304.
  75. ^ Арндт, Маркус; Хорнбергер, Клаус (апрель 2014 г.). «Проверка пределов квантово-механических суперпозиций». Nature Physics . 10 (4): 271–277. arXiv : 1410.0270 . Bibcode :2014NatPh..10..271A. doi :10.1038/nphys2863. ISSN  1745-2473. S2CID  56438353.
  76. ^ Эйнштейн, А.; Подольский , Б .; Розен, Н (1935-05-15). «Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?» (PDF) . Physical Review . 47 (10): 777–780. Bibcode :1935PhRv...47..777E. doi : 10.1103/PhysRev.47.777 . Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-10.
  77. ^ ab Bohr, N. (1935-10-13). "Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?" (PDF) . Physical Review . 48 (8): 696–702. Bibcode :1935PhRv...48..696B. doi : 10.1103/PhysRev.48.696 . Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-10.
  78. ^ Пайс, Абрахам (1979). «Эйнштейн и квантовая теория». Reviews of Modern Physics . 51 (4): 863–914. Bibcode : 1979RvMP...51..863P. doi : 10.1103/RevModPhys.51.863.
  79. ^ Харриган, Николас; Спеккенс, Роберт В. (2010). «Эйнштейн, неполнота и эпистемический взгляд на квантовые состояния». Основы физики . 40 (2): 125. arXiv : 0706.2661 . Bibcode :2010FoPh...40..125H. doi :10.1007/s10701-009-9347-0. S2CID  32755624.
  80. ^ Howard, D. (1985). «Эйнштейн о локальности и отделимости». Исследования по истории и философии науки Часть A. 16 ( 3): 171–201. Bibcode :1985SHPSA..16..171H. doi :10.1016/0039-3681(85)90001-9.
  81. ^ Sauer, Tilman (2007-12-01). "Рукопись Эйнштейна о парадоксе ЭПР для спиновых наблюдаемых". Исследования по истории и философии науки Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 38 (4): 879–887. Bibcode :2007SHPMP..38..879S. CiteSeerX 10.1.1.571.6089 . doi :10.1016/j.shpsb.2007.03.002. ISSN  1355-2198. 
  82. ^ Эйнштейн, Альберт (1949). «Автобиографические заметки». В Schilpp, Пол Артур (ред.). Альберт Эйнштейн: философ-ученый . Open Court Publishing Company.
  83. ↑ Письмо Максу Борну (4 декабря 1926 г.); Письма Борна-Эйнштейна . Перевод Борн, Ирен. Нью-Йорк: Walker and Company. 1971. ISBN 0-8027-0326-7. OCLC  439521601.
  84. ^ Вайнберг, Стивен (ноябрь 2005 г.). «Ошибки Эйнштейна». Physics Today . 58 (11): 31. Bibcode : 2005PhT....58k..31W. doi : 10.1063/1.2155755 . S2CID  120594692.
  85. ^ Вайнберг, Стивен (19 января 2017 г.). «Проблемы с квантовой механикой». New York Review of Books . Получено 8 января 2017 г.
  86. ^ «Поскольку Вселенная естественным образом содержит всех своих наблюдателей, возникает проблема разработки интерпретации квантовой теории, которая не содержит классических областей на фундаментальном уровне». Клаус Кифер (2002). «Об интерпретации квантовой теории – от Копенгагена до наших дней». Time . стр. 291. arXiv : quant-ph/0210152 . Bibcode :2003tqi..conf..291K.
  87. ^ ab Haag, Rudolf (2010). «Некоторые люди и некоторые проблемы встретились за полвека преданности математической физике». The European Physical Journal H . 35 (3): 263–307. Bibcode :2010EPJH...35..263H. doi :10.1140/epjh/e2010-10032-4. S2CID  59320730.
  88. ^ Hohenberg, PC (2010-10-05). «Colloquium: An Introduction to Computed Quantity Theory». Reviews of Modern Physics . 82 (4): 2835–2844. arXiv : 0909.2359 . Bibcode : 2010RvMP...82.2835H. doi : 10.1103/RevModPhys.82.2835. ISSN  0034-6861. S2CID  20551033.
  89. ^ Хили, Ричард (2016). «Квантово-байесовские и прагматические взгляды на квантовую теорию». В Zalta, Edward N. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии . Исследовательская лаборатория метафизики, Стэнфордский университет.
  90. ^ См., например:
    • van Fraassen, Bas C. (апрель 2010 г.). «Мир Ровелли». Основы физики . 40 (4): 390–417. Bibcode : 2010FoPh...40..390V. doi : 10.1007/s10701-009-9326-5. ISSN  0015-9018. S2CID  17217776.
    • Prescod-Weinstein, Chanda (2021-07-07). «Ни один человек не является островом – первые дни квантовой революции». Physics World . Получено 2022-02-03 . Короче говоря, реляционная интерпретация настаивает на том, что квантовое состояние системы зависит от наблюдателя, и это концепция, которую Ровелли помог формализовать и превратить в область активных исследований.
  91. ^ Zeilinger, Anton (1999). "Основополагающий принцип квантовой механики". Foundations of Physics . 29 (4): 631–643. doi :10.1023/A:1018820410908. S2CID  16514757. Достаточно сказать здесь, что, по моему мнению, этот принцип естественным образом поддерживает и расширяет копенгагенскую интерпретацию квантовой механики. Очевидно, что одним из непосредственных следствий является то, что в физике мы не можем говорить о реальности независимо от того, что можно сказать о реальности. Точно так же не имеет смысла сводить задачу физики к простому созданию субъективных утверждений, потому что любые утверждения о физическом мире должны в конечном итоге быть предметом эксперимента. Поэтому, в то время как в классическом мировоззрении реальность является первичной концепцией, предшествующей и независимой от наблюдения со всеми его свойствами, в формирующемся представлении о квантовой механике понятия реальности и информации находятся на равных основаниях. Одно подразумевает другое, и ни одно из них не является достаточным для полного понимания мира.
  92. ^ Голдштейн, Шелдон (2017). «Бомовская механика». Стэнфордская энциклопедия философии . Лаборатория метафизических исследований, Стэнфордский университет.
  93. ^ Кастнер, RE (май 2010 г.). «Эксперимент с квантовым лжецом в транзакционной интерпретации Крамера». Исследования по истории и философии современной физики . 41 (2): 86–92. arXiv : 0906.1626 . Bibcode :2010SHPMP..41...86K. doi :10.1016/j.shpsb.2010.01.001. S2CID  16242184.
  94. ^ Глейк, Джеймс (1992). Гений: Жизнь и наука Ричарда Фейнмана . Винтажные книги. ISBN 978-0-679-74704-8. OCLC  223830601.
  95. ^ Уилер, Джон Арчибальд (1977). «Включить наблюдателя в волновую функцию?». В Lopes, J. Leite; Paty, M. (ред.). Квантовая механика: полвека спустя . D. Reidel Publishing.
  96. ^ Бирн, Питер (2012). Множественные миры Хью Эверетта III: множественные вселенные, гарантированное взаимное уничтожение и крах нуклеарной семьи . Oxford University Press. ISBN 978-0-199-55227-6. OCLC  809554486.
  97. ^ Уилер, Джон Арчибальд (12.12.2000). «Практический инструмент», но слишком озадачивающий. New York Times . Получено 25.12.2020 .
  98. ^ Jaynes, ET (1990). «Вероятность в квантовой теории». В Zurek, WH (ред.). Сложность, энтропия и физика информации . Addison-Wesley. стр. 381–404. ISBN 9780201515060. OCLC  946145335.
  99. ^ Фукс, Кристофер А. (2018). «Копенгагенская интерпретация Delenda Est?». American Journal of Physics . 87 (4): 317–318. arXiv : 1809.05147 . Bibcode : 2018arXiv180905147F. doi : 10.1119/1.5089208. S2CID  224755562.

Дальнейшее чтение